This question was asked inGPSC Deputy Executive Engineer (Electrical) Class-2 Master Paper 2026Question 126 of 195 published · Gujarat Public Service CommissionOpen paper
Q126ModerateSteady-State Error

એક યુનિટી ફીડબેક સિસ્ટમનું ઓપન-લૂપ ટ્રાન્સફર ફંક્શન એવું છે કે તે ટાઇપ-1 સિસ્ટમ છે અને તેના પર યુનિટ સ્ટેપ ઇનપુટ લગાડેલ છે, તો
1. સ્ટેપ ઇનપુટ માટે સ્થાયી-સ્થિતિ ત્રુટિ શૂન્ય છે.
2. રેમ્પ ઇનપુટ માટે સ્થાયી-સ્થિતિ ત્રુટિ મર્યાદિત છે.
3. સિસ્ટમ ગેઇન વધારવાથી રેમ્પ ઇનપુટની સ્થાયી-સ્થિતિ ત્રુટિ ઘટે છે.
4. ગેઇન વધતાં સ્ટેપ ઇનપુટની સ્થાયી-સ્થિતિ ત્રુટિ વધે છે.
ઉપરોક્તમાંથી કયું/કયા વિધાન સાચું/સાચા છે?

જવાબ અને પગલાવાર ઉકેલ
સાચો જવાબ: A. ફક્ત 1, 2 અને 3
ટૂંકી સમજૂતી

ટાઇપ-1 માટે Kp=∞ → સ્ટેપ ત્રુટિ=1/(1+Kp)=0; Kv મર્યાદિત → રેમ્પ ત્રુટિ=1/Kv, જે ગેઇન વધારતાં ઘટે છે (ક્લોઝ્ડ લૂપ સ્થિર હોવો જોઈએ). તેથી સાચાં વિધાનો {1,2,3}.

પરીક્ષા મુદ્દો: ટાઇપ-1: સ્ટેપ → શૂન્ય, રેમ્પ → મર્યાદિત, પેરાબોલિક → અનંત ત્રુટિ. સામાન્ય ભૂલ: સ્થિરતાની શરત અવગણવી.

વિગતવાર ઉકેલ (મૂળ ભાષામાં)

Statement-wise Verification

  • Statement 1 - Correct.
    The steady-state error for step input is zero.
    One integrator makes the position constant Kp infinite, so unit-step steady-state error is zero (for a stable closed loop).
  • Statement 2 - Correct.
    The steady-state error for ramp input is finite.
    The velocity constant Kv is finite for a type-1 system, so unit-ramp error is finite.
  • Statement 3 - Correct.
    Increasing system gain reduces steady-state error for ramp input.
    Increasing system gain typically increases Kv and therefore reduces ess,ramp=1/Kv.
  • Statement 4 - Incorrect.
    The steady-state error for step input increases with increase in gain.
    Step error remains zero for a stable type-1 system; it does not increase with gain.

Core Concept

System type is the number of pure integrators in the open-loop transfer function GH(s). It determines the order of polynomial input that can be tracked with zero/finite/infinite steady-state error, provided the closed loop is stable.

Formula / Key Relationship

Type 1: Kp=lim_{s→0}GH=∞ → ess,step=1/(1+Kp)=0; Kv=lim_{s→0}sGH finite → ess,ramp=1/Kv.

Step-by-Step Check

Static-error constants directly produce the truth set {1,2,3}. Option A.

Why the Other Options Are Wrong

Option B is incorrect because it omits correct statement(s) 2. Option C is incorrect because it omits correct statement(s) 1. Option D is incorrect because it includes incorrect statement(s) 4.

Answer-Key Verification Note

The uploaded provisional key marks C . After independent technical verification, the defensible answer is A . This discrepancy is stated explicitly rather than silently copying the provisional key.

Exam Shortcut / Approach

Type-1 mnemonic: step → zero error; ramp → finite error; parabolic → infinite error.

Common Mistake

Ignoring the closed-loop stability condition when applying steady-state error formulas.

Quick Revision

Type-1 Error Constants is linked with System Type, Steady-State Analysis and Control Systems. Type-1 mnemonic: step → zero error; ramp → finite error; parabolic → infinite error.

Verified · SRO editorial desk Report
Try it before reading the solution — tap an option.0/1✓ 0✗ 0

More Steady-State Error questions