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応答

線形応答に関連する理論の総ざらい

・応答を求める数学は、なんとなく何種類もあるように思えるだろう。それらを俯瞰し、関係性を明確にしておく。ただし、フーリエ変換はフーリエが、ラプラス変換はヘビサイドの演算子法から、とルーツが異なるので、「結果として、s=jωと置くとうまくつながる」という理解が適切

 ・インパルス応答との畳み込み

 ・フーリエ変換
  ・フーリエ級数からの導入
  ・ラプラス変換からの導入
  ・LTIシステムの固有関数と基底関数の話から(陶)・・Challenge

 ・ラプラス変換
  ・ラプラス変換の積分の収束域は、Re z>cとしているのに、周波数特性を考えるときにはRe z =0としてよい理由?  ・周波数特性が発散しない系は、Re z <0でもラプラス変換の積分が収束するから  ・根が虚軸上にある場合には周波数特性も発散する  ・根が右半面にある場合に、Re z =0で周波数特性を考えることは不適切であることを実際に示す1/(s-1) -> 1/(jω-1) -> 1/√(ω^2+1)     atan2(-1,ω)1/(s+1) -> 1/(jω+1) -> 1/√(ω^2+1) atan2(1,ω)と、絶対値では区別がつかない。位相は異なるがそこに不安定性が見えるのか?(ヒルベルト変換するとCausualではないことがわかるかもしれない)

 ・状態方程式
  ・1変数 ・・ 1階微分方程式 ・・ 解の形をよく見ろ(一般解+特解)
   ・特解が伝達関数に関連する
   ・一般解はおまけ。特解にヒントあり・・伝達関数の分母
  ・2変数 ・・ exp(At) 現代制御へ

 ・1次遅れ、2次遅れ・・の波形と根軌跡  
  ・ダンピングと波形  
  ・根が円上にある話
 ・伝達関数
  ・2次の分母を、ダンピングと固有振動数で記述する場合
  ・2次の分母を、2つの実数極または複素共役の極で記述する場合
 ・1次2次のインパルス応答、ステップ応答
  ・オーバーシュート、セトリングなどの波形パラメータ
   (アンダーシュート、プリシュート、リンギング、減衰定数・・ここに凝りすぎてもしょうがないのだが一通り全部示し、名前がついていることを伝えればよい)
 ・HP、BPの応答
 ・Zeroがある場合
  ・LP、BP、HPに分割するとわかりやすい

SRリミットなどの非線形効果は、遅延の増加要因として導入