제어시스템 분석과 MATLAB 및 SIMULINK 의 활용 5장 솔루션

1. 점검문제 5.1 다음 공정을 비례 제어기 kp=2로 제어해보자. 주어진 G(S)값이 있고 스텝응답을 그리고 정상상태 오차를 구하라.

비례 제어기 Kp=2를 사용하여 주어진 시스템 G(s)를 제어하는 과정을 살펴보겠다. G(s)는 특정 전달 함수로 유도된 시스템을 나타내며, 이 시스템에 비례 제어기를 적용했을 때의 동작을 분석하는 것이 목표이다. 비례 제어기란 입력 신호에 비례한 제어 출력을 생성하여 시스템을 안정화하는 역할을 한다. 시스템의 전달 함수를 G(s)라고 할 때, 비례 제어기의 출력은 다음과 같이 정의된다. U(s) = Kp E(s) 여기서 E(s)는 타겟 값과 실제 출력 간의 차이인 오차 신호를 의미한다. 주어진 Kp 값이 2이므로, 제어기 출력은 E(s)의 두 배가 된다. 이제 G(s)와 비례 제어기 Kp를 연결하여 전체 전송 함수 T(s)를 구할 수 있다. 시스템은 다음과 같은 구조로 표현된다. T(s) = G(s) C(s) 여기서 C(s)는 비례 제어기의 전달 함수로, C(s) = Kp가 된다. 따라서 전체 전송 함수는 다음과 같은 형태로 변형될 수 있다. T(s) = G(s) Kp 이제 G(s)의 구체적인 값을 대입하여 T(s)를 구하고, 이를 통해 시스템의 스텝응답을 분석할 수 있다. 스텝 응…