¿Cuál es la diferencia matemática entre una función de transferencia y una matriz de transición de estado?

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Sé cuál es la diferencia de significado entre una función de transferencia (salida sobre la entrada) y una matriz de transición de estado $ \ Phi $ (describe la respuesta no forzada del sistema). Sin embargo, cuando miro las matemáticas más de cerca para mí, parece que ambas son iguales. ¿Podría alguien aclarar?

$$ \ dot {q} = Aq (t) + Bu (t) $$ donde A es la matriz de estado, q el vector de estado, B la matriz de entrada y u el vector de entrada.

$$ sQ (s) = AQ (s) + BU (s) $$ $$ sQ (s) - AQ (s) = BU (s) $$ $$ Q (s) (sI-A) = BU (s) $$ $$ Q (s) = (sI-A) ^ {- 1} BU (s) $$

donde $ (sI-A) ^ {- 1} = \ Phi $ es decir, la matriz de transición de estado.

$$ Q (s) = \ Phi BU (s) $$ $$ \ Phi = \ frac {Q (s)} {BU (s)} $$

$ \ frac {Q (s)} {BU (s)} $ me parece la representación de una función de transferencia y, en base a los cálculos, parece que la matriz de transición de estado en realidad es igual a una función de transferencia, pero eso No corresponde a la interpretación que tengo de ambas cosas. ¿Alguien podría por favor elaborar un poco sobre eso?

    

1 respuesta

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Una función de transferencia relaciona las variables de salida con las variables de entrada. En la ecuación que ha mostrado solo considera las variables de estado (q) y las entradas (u).

Este modelo asume que las variables de estado son completamente accesibles desde el exterior.

Un modelo más completo comprendería una ecuación de salida como:

$$ y (t) = C \ cdot q (t) + D \ cdot u (t) $$

que transformado se convierte en:

$$ Y (s) = C \ cdot Q (s) + D \ cdot U (s) $$

Una función de transferencia (o, mejor, una matriz de función de transferencia, ya que estamos modelando sistemas MIMO, al parecer) también tiene en cuenta las matrices C y D.

    
respondido por el Lorenzo Donati

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