오버슈트(Overshoot)란?

계단 응답 등에서 출력이 최종값을 넘어서는 것. 또 그 최대의 초과량. 제어 공학에서는 최종값에 대한 비율(%)로 나타내며, 영점이 없는 2차 지연계에서는 감쇠비 ζ만으로 정해지는 exp(−πζ/√(1 − ζ²))가 된다. 피드백 제어계에서는 위상 여유가 작을수록 커진다. 전자 회로에서는 배선의 인덕턴스나 반사 때문에 신호나 전압 파형이 일시적으로 최종 레벨을 넘는 현상도 같은 이름으로 부른다.

일본어 명칭: オーバーシュート

오버슈트(Overshoot)은(는) 제어 공학의 기초, 아날로그·전자 회로, 배선 공정 등 3개 분야의 연습 문제 9개에 나와요.

분야: 제어 공학의 기초

도전해 보기: 오버슈트(Overshoot) 관련 문제

감쇠비 ζ = 0.5인 2차 지연계(영점이 없는 표준형)에 계단 입력을 가했다. 오버슈트(최종값을 넘어서는 최대량의 최종값에 대한 비율)에 가장 가까운 것은?

  1. A약 16%
  2. B약 21%
  3. C50%
정답과 해설 보기

정답: A. 약 16%

표준형 2차 지연계의 오버슈트는 exp(−πζ/√(1 − ζ²))로 나타나며, 고유 각주파수 ωn과는 관계없습니다. ζ = 0.5에서는 exp(−π × 0.5/√0.75) ≈ exp(−1.81) ≈ 0.163으로 약 16%입니다. ζ ≈ 0.707(1/√2)에서는 약 4.3%가 되며, 최종값을 넘어서는 양이 적은 응답의 기준으로 자주 쓰입니다. 넘어서는 양이 최대가 되는 시각은 π/ωd(ωd = ωn√(1 − ζ²))입니다.

해설 속 오버슈트(Overshoot)

오버슈트(Overshoot)이(가) 나오는 문제 (9)

  1. 감쇠비 ζ = 0.5인 2차 지연계(영점이 없는 표준형)에 계단 입력을 가했다. 오버슈트(최종값을 넘어서는 최대량의 최종값에 대한 비율)에 가장 가까운 것은?
  2. 부귀환 증폭 회로가 발진하지 않고 안정적으로 동작하는지를 판단하는 지표는 무엇입니까?
  3. 영점이 없는 2차 지연계에서 극점을 s = −σ ± jωd라고 한다. σ를 바꾸지 않고 ωd만 크게 했을 때 계단 응답의 변화로 올바른 것은?
  4. 루프 전달 함수의 이득을 올렸더니 위상 여유가 60°에서 30°로 줄었다. 폐루프 계단 응답의 변화로 올바른 것은?
  5. 적분 요소를 포함하지 않는(0형) 제어 대상을 비례(P) 제어한다. 비례 이득 Kp를 크게 했을 때의 일반적인 변화로 올바른 것은?
  6. PI 제어에서 적분(I) 동작을 더하는 주된 목적과 그 부작용의 조합으로 올바른 것은?
  7. 지글러-니콜스의 한계 감도법에서는 비례 제어만으로 이득을 올려 지속 진동이 일어났을 때의 이득 Ku와 진동 주기 Tu로부터 PID 제어의 파라미터를 Kp = 0.6Ku, Ti = 0.5Tu, Td = 0.125Tu로 정한다. Ku = 8, Tu = 2 s일 때의 값으로 올바른 것은?
  8. 적분 와인드업의 설명으로 올바른 것은?
  9. 수 GHz로 동작하는 칩의 클럭 배선처럼 길고 굵은 배선에서 저항과 용량에 더해 고려가 필요한 배선의 성질은?

이 용어가 포함된 비교

관련 용어

위상 여유(Phase Margin) 2차 지연계(Second-order System) 정상 편차(Steady-state Error) PID 제어(PID Control) 부귀환(negative feedback) 이득 여유(Gain Margin) 정정 시간(Settling Time) 전달 함수(Transfer Function) 적분 와인드업(Integral Windup) 1차 지연계(First-order System)

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