Respuesta de frecuencia de una entrada con una fase (estado estable)

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Sé que, en estado estable , la respuesta de frecuencia se puede calcular con relativa facilidad a partir de la función de transferencia y la frecuencia de la entrada.

Entonces, si tenemos un sistema descrito por la función de transferencia \ $ G (s) \ $, entonces tenemos (nuevamente, en estado estable ): $$ u (t) = u_0 \ sin (\ omega t) \\ Y (s) = G (s) \ cdot U (s) \\ | G (j \ omega) | = \ frac {y_0} {u_0} \\ \ angle G (j \ omega) = \ phi \\ \ implica y (t) = | G (j \ omega) | u_0 \ sin (\ omega t + \ phi) \\ $$

Nunca vi ningún comentario en los muchos libros de texto que leí sobre una señal con una fase como entrada.

Diga que tengo este \ $ u (t) \ $ (la excitación) en lugar del seno con una fase cero: $$ u (t) = u_0 \ sin (\ omega t + \ theta) $$

Me pregunto qué pasará. ¿Las relaciones mencionadas anteriormente siguen siendo verdaderas o no? ¿Cómo puedo calcular \ $ \ phi \ $ y \ $ y_0 / u_0 \ $ mientras se toma en cuenta la fase de entrada \ $ \ theta \ $?

Tendría dificultades para creer que la presencia de \ $ \ theta \ $ no tendría ningún efecto en la salida de estado estable ...

    
pregunta Yannick

2 respuestas

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Su entrada es una onda sinusoidal pura. Llamémoslo $$ x (t) = A \ sin (\ omega t) $$

Digamos además que la entrada \ $ x (t) \ $ producirá la salida \ $ y (t) \ $.

Ahora, cambiemos la entrada a $$ x ^ {'} (t) = A \ sin (\ omega t + \ phi) $$ Debido a que esta es una onda sinusoidal pura de la misma frecuencia de \ $ x (t) \ $, puede representar la nueva entrada como un retardo de tiempo de la entrada original. Así, $$ x ^ {'} (t) = x (t-t_ {0}) $$

La invariancia de tiempo ahora dice que la salida será una versión retrasada de la salida original: $$ y ^ {'} (t) = y (t-t_ {0}) $$

    
respondido por el Scott Seidman
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El ángulo de fase ϕ en la salida debe considerarse como un cambio de fase (causado por la función de transferencia) si se compara con la fase de entrada. Eso es todo. Por conveniencia, es una práctica común establecer set θ = 0. Recuerde: La fase de entrada es un valor arbitrario que se refiere a una fase de señal desconocida "x". Cuando se hace referencia a la señal de salida a la misma señal "x" de fase desconocida, el cambio de fase introducido ϕ permanece igual.

    
respondido por el LvW