¿Cómo encontrar una función de transferencia cuando un \ $ \ omega \ $ no está emparejado con \ $ j \ $?

0

Con la función de transferencia estándar de:

$$ H (s) = \ frac {N (s)} {D (s)} = \ frac {(s-z_1) (s-z_2) ... (s-z_ {m-1} ) (s-z_m)} {(s-p_1) (s-p_2) ... (s-p_ {n-1}) (s-p_n)} $$

y definiendo: \ $ s = \ sigma + j \ omega \ $

¿Puede poner una función de transferencia en este formulario si tiene un \ $ \ omega \ $ no multiplicado por un \ $ j \ $?

Para dar un poco de contexto, puede encontrarse en este escenario cuando encuentre la impedancia de un capacitor utilizando un modelo de serie R, L, C.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

$$ \ hat {Z} = R + j \ omega L + \ frac {1} {j \ omega C} $$

$$ \ hat {Z} = \ frac {j \ omega RC - \ omega ^ 2LC + 1} {j \ omega C} $$

Si trata \ $ \ omega \ $ como su variable de entrada y \ $ \ hat {Z} \ $ como su variable de salida, la impedancia compleja se puede ver como una función de transferencia. Para la ecuación mostrada, ¿puedes poner esto en el formato de polo cero?

Editar:

Lo que no estaba viendo aquí es que en \ $ s = \ sigma + j \ omega \ $, \ $ \ sigma == 0 \ $ para entradas sinusoidales, ya que no hay una parte real (en descomposición) en la entrada (Consulte ¿Por qué usamos \ $ s = j \ omega \ $ en el análisis de CA en lugar de \ $ s = \ sigma + j \ omega \ $? ). Esto significa que \ $ s ^ 2 = - \ omega ^ 2 \ $. Por lo tanto, mi ecuación anterior se puede cambiar para que se vea como:

$$ \ hat {Z} = L \ frac {- \ omega ^ 2 + j \ omega \ frac {R} {L} + \ frac {1} {LC}} {j \ omega} $$ $$ \ hat {Z} = L \ frac {s ^ 2 + s \ frac {R} {L} + \ frac {1} {LC}} {s} $$

Vea la respuesta de Matt L. para el resto.

    
pregunta Napthali

1 respuesta

1

Como función de \ $ s \ $ obtienes por la impedancia

$$ Z (s) = R + sL + \ frac {1} {sC} = \ frac {s ^ 2LC + RCs + 1} {sC} = L \ frac {s ^ 2 + \ frac {R} {L} s + \ frac {1} {LC}} {s} \ tag {1} $$

Calcular los ceros del numerador de (1) da

$$ z_ {1,2} = - \ frac {R} {2L} \ pm \ sqrt {\ frac {R ^ 2} {4L ^ 2} - \ frac {1} {LC}} \ tag {2} $$

Con estos ceros, la impedancia (1) se puede escribir como

$$ Z (s) = L \ frac {(s-z_1) (s-z_2)} {s} \ tag {3} $$

De (3) está claro que aparte de los dos ceros en \ $ s = z_1 \ $ y \ $ s = z_2 \ $ tenemos dos polos en \ $ s = 0 \ $ y \ $ s \ rightarrow \ infty \ $, lo cual tiene sentido porque para DC la impedancia se vuelve infinita debido al capacitor, y para \ $ \ omega \ rightarrow \ infty \ $ la impedancia va hasta el infinito debido al inductor.

    
respondido por el Matt L.

Lea otras preguntas en las etiquetas