Enlace entre la respuesta de estado cero y la solución particular para una entrada exponencial eterna

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En un sistema LTI, cuando la entrada es la función característica (es decir, una función exponencial eterna como \ $ e ^ {st} \ $), el ZSR que se obtiene por la integral de convolución con \ $ h (t) \ $ es \ $ H (s) e ^ {st} \ $, donde \ $ h (t) \ $ es la respuesta al impulso del sistema. Claramente no contiene ningún término de modo característico. ¿Cómo se desvanecen estos términos?

Ahora, si opto por el enfoque clásico, obtengo la solución particular para que la entrada \ $ e ^ {st} \ $ sea \ $ ce ^ {st} \ $. La constante c resulta ser \ $ H (s) \ $ y, por lo tanto, obtengo \ $ H (s) e ^ {st} \ $ como la solución particular que es igual a ZSR. ¿Qué significa? ¿Cometí algún error o son realmente iguales? Con la ayuda de Laplace Transform, puedo representar la mayoría de las señales en términos de componentes exponenciales eternos. Y por lo tanto, como se deduce de la consulta anterior, debería obtener que ZSR y PI sean iguales para la mayoría de las señales de entrada. Esto no puede ser verdad. Estoy seguro de que me he equivocado en alguna parte. ¿Dónde me he equivocado?

    
pregunta xenon

2 respuestas

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No creo que haya ningún problema con la notación utilizada por el autor. Solo quería expresar lo siguiente (\ $ x \ $ input, \ $ y \ $ output - la respuesta a una función propia \ $ e ^ {st} \ $):

$$ y (t) = \ int _ {- \ infty} ^ \ infty h (\ tau) x (t- \ tau) d \ tau $$ $$ = \ int _ {- \ infty} ^ \ infty h (\ tau) e ^ {s (t- \ tau)} d \ tau $$ $$ = e ^ {st} \ int _ {- \ infty} ^ \ infty h (\ tau) e ^ {- s \ tau} d \ tau $$

Por lo tanto, la respuesta a \ $ e ^ {st} \ $ es de la forma

$$ y (t) = H (s) e ^ {st} $$

donde \ $ H (s) \ $ es una constante compleja cuyo valor depende de \ $ s \ $ y que está relacionado con la respuesta de impulso por

$$ H (s) = \ int _ {- \ infty} ^ \ infty h (\ tau) e ^ {- s \ tau} d \ tau $$

No hay frecuencia de tiempo de conflicto x aquí.

También, tenga en cuenta:

Si \ $ \ lambda \ $ es un polo de \ $ H (s) \ $, el modo \ $ e ^ {{\ lambda} t} \ $ se puede generar en la salida por un estado inicial sin el Aplicación de cualquier entrada. Si \ $ \ lambda \ $ no es un polo de \ $ H (s) \ $, esto no es posible. En este caso, la única manera de generar \ $ e ^ {{\ lambda} t} \ $ en la salida es aplicar \ $ e ^ {{\ lambda} t} \ $ en la entrada. Por otro lado, si la entrada \ $ x (t) \ $ tiene la forma \ $ e ^ {{\ lambda} t} \ $, donde \ $ \ lambda \ $ no es un polo de \ $ H (s ) \ $, luego la salida debida a la entrada \ $ x (t) = e ^ {{\ lambda} t} \ $ es igual a \ $ y (t) = H (\ lambda) e ^ {{\ lambda} t} \ $.

    
respondido por el Dirceu Rodrigues Jr
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Espero haber entendido lo que preguntaste correctamente. Puede hacer que la convolución sea innecesaria transformando \ $ e ^ {st} \ $ al dominio de Laplace y luego haciendo una simple multiplicación. Consulte theroem de convolución.

Le sugeriría que use \ $ e ^ {kt} \ $ o algo así, para no mezclarlo con la variable compleja \ $ s \ $. Por lo tanto, la respuesta sería \ $ H (s) \ mathfrak {L} \ {e ^ {kt} \} \ $ lo que es \ $ H (s) \ frac {1} {s-k} \ $.

    
respondido por el WalyKu

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