Cómo encontrar un número a tal que una entrada 10e ^ -at a una función de transferencia no tenga un término Ke ^ - (at) en la salida

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Tengo una función de transferencia, \ $ H (s) = \ frac {-16 (s + 4) (s-1)} {(s ^ 2 + 16) (s + 2)} \ $ . La respuesta de impulso es \ $ - 16 * (- 3/10 * e ^ {- 2t} + \ frac {13} {10} cos (4t) + \ frac {1} {10} sin (4t)) u (t) \ $ . Se supone que debo encontrar una entrada de la forma \ $ 10e ^ {- at} \ $ , donde \ $ a \ $ es un número positivo, por lo que la respuesta no tiene un término de la forma \ $ Ke ^ {- at} \ $ . Creo que \ $ a \ $ no es necesariamente el mismo número en la entrada y la respuesta. Estoy seguro de que no es una pregunta con trampa. Hasta ahora he escrito la función de transferencia \ $ \ frac {(s + 4) (s-1)} {(s ^ 2 + 16) (s + 2) (s + a)} \ $ . No creo que las constantes sean importantes para determinar el valor de \ $ a \ $ . Mi estrategia es que el término \ $ s + 2 \ $ tendría que eliminarse o un conjugado \ $ - Ke ^ {-at} \ $ debería agregarse a la respuesta para cancelarlos. No tengo ideas para eliminar el término \ $ s + 2 \ $ . Intenté encontrar un número que hiciera que \ $ (s + 2) (s + a) \ $ en \ $ \ frac {s} {(s + y) ^ 2 + w ^ 2} + X \ frac {w} {(s + y) ^ 2 + w ^ 2} \ $ en la expansión de fracción parcial. Intenté usar el encubrimiento de Heaviside pero no tuve ningún éxito. Cualquier idea sobre cómo proceder sería apreciada.

    
pregunta SpaceRace

3 respuestas

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Deje \ $ \ small a = 4 \ $ , es decir, use el cero del TF en \ $ \ small s = 4 \ $ para cancelar el componente \ $ \ frac {1} {s + 4} \ $ de la señal de entrada.

Este método de cancelación no es tan exitoso como se podría pensar. El peligro es desarrollar un "dipolo" (¡no una antena!), Que es un polo y cero muy cerca uno del otro en el plano s. Esto es inevitable, ya que es casi imposible, en la práctica, obtener polos coincidentes y cero ubicaciones. El dipolo, creado de este modo, da lugar a una pequeña amplitud característica, pero persistente 'cola' a la respuesta transitoria.

    
respondido por el Chu
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Recomendaría comenzar con la señal de salida que tiene el dominio de Laplace: \ $ Y (s) = \ frac {160 (s + 4) (s-1)} { (s ^ 2 + 16) (s + 2) (s + a)} \ $ .

Luego, descomponga esta fracción única en tres (o cuatro) fracciones parciales. Una de esas fracciones parciales tendrá un denominador \ $ s + a \ $ . Su numerador (llamado su residuo) será una función de \ $ a \ $ . Establezca su residuo en cero e intente y resuelva para \ $ a \ $ .

    
respondido por el HermitianCrustacean
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Así que entendí mal la pregunta. El alfa en la entrada y la salida son estrictamente iguales, por lo que un alfa de 4 hará que el denominador de la entrada se cancele con el término s + 4 en la entrada.

    
respondido por el SpaceRace

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