¿Esta definición ha tomado la cuenta de estadísticas iniciales del sistema?
Si no se mantiene para ningún τ, ¡no es invariante en el tiempo! Esa es la definición, y es suficiente para responder a su pregunta:
En t = 0 y t = τ, el mismo sistema podría tener diferentes estados, debido a un condensador de descarga y etc. Luego, y (t) y y (t-τ) podrían ser diferentes para un sistema invariante en el tiempo.
Son diferentes, por lo que el sistema DEBE ser una variante de tiempo.
Realmente, eso es todo.
La historia aquí es que estás mezclando una propiedad de sistemas lineales con sistemas invariantes en el tiempo:
Un sistema lineal sin estado inicial es invariante en el tiempo. Porque es lineal.
Un sistema lineal con un estado inicial es la variante de tiempo. Porque el estado inicial no cambia con la entrada.
Sin embargo, el sistema es lineal. Eso significa que puede descomponer el sistema en 2 partes:
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La respuesta del estado homogéneo (u = 0, x (0)! = 0)
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La respuesta de estado forzado (u! = 0, x (0) = 0)
La salida del sistema es la suma de esas dos partes (recuerde, ¡es lineal!).
¡El sistema solo es invariante en el tiempo si la respuesta del estado es 0, de lo contrario no se ajusta a la definición!
Aún así, el segundo sistema es invariante en el tiempo, y siempre puedes usar técnicas invariantes en el tiempo. Solo debes recordar sumar la respuesta que viene de 1