전기기사 과도응답과 주파수응답 — 응답 곡선 읽기·근 위치와 진동 지속

응답을 두 성분으로 나누는 데서 시작한다. 입력을 가한 순간부터 출력이 정상 상태에 들어설 때까지의 구간이 과도응답이고, 그 뒤 안정된 구간이 정상응답이다. 제어계의 성능은 이 과도 구간의 모양 — 얼마나 빨리 오르는가(상승시간), 얼마나 지연되는가(지연시간), 목표값을 얼마나 넘어서는가(오버슈트), 언제 안착하는가(응답시간) — 로 평가한다.

곡선이 진동하며 다가가는지, 진동 없이 다가가는지, 아예 발산하는지는 근과 감쇠율이 정한다. 감쇠율 ζ<0이면 진폭이 시간마다 커져 발산하고, ζ=0이면 무제동 진동, ζ=1 임계제동, ζ>1 과제동이다. 특성근이 공액복소근일 때 허수축에 가까울수록 실수부(감쇠 성분)가 작아 진동이 오래 지속되고 과도응답이 천천히 사라진다 — 허수축에서 먼 안정된 근은 응답이 빨리 없어진다. 감쇠가 약할수록 오버슈트가 크고 진동이 여러 번 이어지는 곡선이 된다.

곡선에서 특성치를 읽는 정의가 보기로 나온다. 지연시간은 응답이 최초로 목표값의 50[%]에 이르는 시간, 상승시간은 최종값의 10[%]에서 90[%]까지의 시간, 응답시간은 요구 오차 안에 정착하는 시간이다. 백분율 오버슈트는 최종 목표값에 대한 최대 오버슈트의 비를 [%]로 나타낸 것이고, 감쇠비는 진동하는 곡선의 이웃한 봉우리를 비교한 값 — 제2 오버슈트를 최대 오버슈트로 나눈다. 감쇠비를 최종 목표값과 최대 오버슈트의 비로 적어 놓은 보기는 틀린 정의로 골라내면 된다.