정정 시간(Settling Time)란?

계단 입력을 가한 뒤 출력이 최종값의 정해진 범위(±2%나 ±5% 등)에 들어가 그 후 그 범위를 벗어나지 않게 될 때까지의 시간. 응답의 빠르기와 안정됨을 함께 나타내는 지표로, 2차 지연계에서는 ±2%의 정정 시간이 약 4/(ζωn), ±5%에서는 약 3/(ζωn)으로 어림된다. 1차 지연계의 ±2% 정정 시간은 약 3.9T(T는 시정수)이다. ADC나 연산 증폭기의 사양에서도 출력이 지정된 정밀도로 안정될 때까지의 시간을 정정 시간이라고 부른다.

일본어 명칭: 整定時間

정정 시간(Settling Time)은(는) 제어 공학의 기초 등 1개 분야의 연습 문제 2개에 나와요.

분야: 제어 공학의 기초

도전해 보기: 정정 시간(Settling Time) 관련 문제

전달 함수 G(s) = 25/(s² + 4s + 25)인 시스템의 계단 응답이 최종값의 ±2% 이내에 들어올 때까지의 정정 시간을 근사식 ts ≈ 4/(ζωn)으로 어림한 값으로 올바른 것은?

  1. A0.5 s
  2. B0.8 s
  3. C2 s
정답과 해설 보기

정답: C. 2 s

이 시스템은 ωn = 5 rad/s, ζ = 0.4이므로 ζωn = 2 s⁻¹이고, ts ≈ 4/2 = 2 s입니다. 진동의 포락선은 e^(−ζωn t)로 작아지며, e^(−4) ≈ 0.018이 2%를 밑돌기 때문에 이 근사식이 쓰입니다. ±5%의 정정 시간이라면 ts ≈ 3/(ζωn)을 씁니다. 포락선으로 어림하므로 실제보다 조금 길게 나오는 경우가 많으며, 이 시스템을 수치 계산하면 ±2%의 정정 시간은 약 1.7 s입니다.

해설 속 정정 시간(Settling Time)

정정 시간(Settling Time)이(가) 나오는 문제 (2)

  1. 전달 함수 G(s) = 25/(s² + 4s + 25)인 시스템의 계단 응답이 최종값의 ±2% 이내에 들어올 때까지의 정정 시간을 근사식 ts ≈ 4/(ζωn)으로 어림한 값으로 올바른 것은?
  2. 영점이 없는 2차 지연계에서 극점을 s = −σ ± jωd라고 한다. σ를 바꾸지 않고 ωd만 크게 했을 때 계단 응답의 변화로 올바른 것은?

이 용어가 포함된 비교

관련 용어

전달 함수(Transfer Function) 2차 지연계(Second-order System) 오버슈트(Overshoot) 1차 지연계(First-order System) 라우스-후르비츠 안정 판별법(Routh–Hurwitz Stability Criterion) 라플라스 변환(Laplace Transform) 보드 선도(Bode Plot) 블록 선도(Block Diagram) 이득 여유(Gain Margin) 적분 와인드업(Integral Windup)

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