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

एक यूनिटी फीडबैक सिस्टम का ओपन-लूप ट्रांसफर फंक्शन ऐसा है कि यह टाइप-1 सिस्टम है और इस पर यूनिट स्टेप इनपुट लगाया गया है, तब
1. स्टेप इनपुट के लिए स्थायी-अवस्था त्रुटि शून्य है।
2. रैंप इनपुट के लिए स्थायी-अवस्था त्रुटि परिमित है।
3. सिस्टम गेन बढ़ाने से रैंप इनपुट की स्थायी-अवस्था त्रुटि घटती है।
4. गेन बढ़ने पर स्टेप इनपुट की स्थायी-अवस्था त्रुटि बढ़ती है।
उपरोक्त में से कौन-सा/से कथन सही है/हैं?

उत्तर और चरणबद्ध हल
सही उत्तर: A. केवल 1, 2 और 3
संक्षिप्त व्याख्या

टाइप-1 के लिए Kp=∞ → स्टेप त्रुटि=1/(1+Kp)=0; Kv परिमित → रैंप त्रुटि=1/Kv, जो गेन बढ़ाने पर घटती है (क्लोज़्ड लूप स्थिर होना चाहिए)। अतः सही कथन {1,2,3}।

परीक्षा फोकस: टाइप-1: स्टेप → शून्य, रैंप → परिमित, पैराबोलिक → अनंत त्रुटि। सामान्य गलती: स्थिरता शर्त को अनदेखा करना।

विस्तृत हल (मूल भाषा में)

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.

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