전기기사(필기) - 제어기 구분 문제(미분기, 적분기, 비례미분제어기, 비례적분제어기)

이번 문제는 엔트미디어 책 기준 2020년 1회차 기출입니다.

제 설명이 완벽하지 않을 수도 있지만, 자격증 취득을 위한 지식으로는 충분하다고 생각합니다.

 

 

제어기에 대한 설명

문제를 풀기 전에 제어기에 대해 간단한 설명을 드리겠습니다.

제어기는 크게 7종류로 나누어 생각하면 됩니다.

• 미분기
• 적분기
• 비례요소
• 비례미분요소
• 비례적분요소
• 1차지연
• 2차지연

으로 나뉩니다.

 

굉장히 많아보이지만, 연관되어 있는 것들이 있어서 몇 가지를 암기하면 나머지는 자동으로 암기되는 구조입니다.

 

• 미분기 

간단하게 $G(s)=Ts$ 의 꼴인 제어기를 말합니다. 여기서 T는 상수이고, 뒤에 s가 붙는 형태입니다. 

 

• 적분기

미분기와 반대로 s가 분모에 있는 형태입니다. $G(s)=\frac{T}{s}$ 입니다.

 

• 비례요소

비례요소는 $G(s)=K$ 의 형태입니다. s가 붙지 않고 일반적인 상수형태인 것이 특징입니다.

 

• 비례미분요소

비례미분요소는 비례요소+미분요소라고 생각하시면 이해가 쉽습니다.

$G(s)=K+Ts$로 비례요소인 K와 미분요소인 Ts가 더해진 형태입니다.

 

• 비례적분요소

비례적분요소는 예상하셨다시피 비례요소+적분요소입니다.

$G(s)=K+\frac{T}{s}$의 형태를 가집니다.

 

• 1차지연

1차지연과 2차지연은 따로 형태를 암기하셔야 합니다.

$G(s)=\frac{K}{1+sT}$ 꼴이 1차지연의 형태입니다.

 

• 2차지연

2차지연은 1차지연보다 조금 복잡합니다.

하지만, 쓰는 일이 많은 식이므로 반드시 외워두셔야 합니다.

자주 형태를 익혀서 익숙해지게 하는 수 밖에 없는 것 같습니다.

$G(s)=\frac{K}{s^2+2w_n\delta s+w_n^2}$ 입니다.

 

 

이제 다시 문제로 돌아가서 풀어보겠습니다. 

 

문제풀이

우리가 배운 꼴에서 없는 형태 같지만, 사실 풀어 써보면

$G(s)=\frac{2}{7}+\frac{5}{7s}$입니다. 이것은 앞에서 배웠던 $G(s)=K+Ts$의 형태와 동일합니다.

 

따라서 비례 적분 제어기로 답은 3번입니다.