2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Операционное исчисление. Можно ли сокращать оператор?
Сообщение18.04.2020, 20:55 


18/04/20
4
Доброго времени суток. Возникла некоторая путаница. Дальше речь пойдет о преобразовании Лапласа, $z$-преобразовании и их применении в ТАУ. В некоторых источниках, да и сами преподаватели, говорили, что нельзя сокращать оператор $p$ или $s$, но, в то же время, сами сокращают их в примерах в учебнике. Если оператор $s$ сокращать нельзя, а $z$-преобразование получается из дискретного преобразования Лапласа путем замены экспоненты, содержащей оператор $s$, на $z$, то и в $z$-преобразовании, собственно $z$ сокращать нельзя, я правильно понимаю? Поэтому вопрос, подскажите пожалуйста, можно ли сокращать операторы $s$, $z$, если не затруднит, с аргументами. Большое спасибо!
Вот в этих примерах авторы сокращают операторы
$$W(s)=\frac{\frac{5}{s}}{\frac{100\cdot s+500}{s}}=\frac{5}{100\cdot s+500}$$
$$W(z)=\frac{k\cdot (z-1)}{z}[\frac{z}{z-1}-\frac{z}{z-e^{-T/Ti}}]=\frac{k\cdot (z-1)}{z}[\frac{z(1-e^{-T/Ti})}{(z-1)(z-e^{-T/Ti})}]=\frac{k(1-e^{-T/Ti})}{z-e^{-T/Ti}}$$
Фото из книги, в которой утверждается, что сокращать оператор нельзя
https://i.ibb.co/HNTK7Nc/m-Qy-UMww6z6-M.jpg
Примеры, где s и z сокращаются
https://i.ibb.co/r347kYH/w-Pu4b5k-VDM.jpg
https://i.ibb.co/2Zb2SVG/yyze7rk-Y7z-E.jpg
https://i.ibb.co/DMM1T9X/c-KMTCRBWi3-E.jpg

 Профиль  
                  
 
 Posted automatically
Сообщение18.04.2020, 21:46 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
 i  Тема перемещена из форума «Помогите решить / разобраться (М)» в форум «Карантин»
по следующим причинам:

- не набраны формулы (краткие инструкции: «Краткий FAQ по тегу [math]» и видеоролик Как записывать формулы).

Исправьте все Ваши ошибки и сообщите об этом в теме Сообщение в карантине исправлено.
Настоятельно рекомендуется ознакомиться с темами Что такое карантин и что нужно делать, чтобы там оказаться и Правила научного форума.

 Профиль  
                  
 
 Posted automatically
Сообщение19.04.2020, 09:00 


20/03/14
12041
 i  Тема перемещена из форума «Карантин» в форум «Помогите решить / разобраться (М)»

 Профиль  
                  
 
 Re: Операционное исчисление. Можно ли сокращать оператор?
Сообщение20.04.2020, 01:13 


12/11/13
89
ПФ в ТАУ это форма модели вход-выход. Можно сокращать в том смысле, что редуцированная модель будет описывать то же самое преобразование входного сигнала в выходной. Нельзя сокращать в том смысле, что вы не должны забывать, что кроме входа-входа есть ещё и внутренние состояния, динамика которых может быть важна.
Пара иллюстраций.
Пример 1. У вас система вход-выход
$$Y(s) = W(s)U(s) = \frac{1}{s+1}U(s),$$
и вы формируете вход системы как $u(t) = r(t)-y(t)$. Тогда ПФ замкнутого контура
$$Y(s) = \frac{W(s)}{1+W(s)}R(s) = \frac{(s+1)}{(s+1)(s+2)}R(s) = \frac{1}{s+2}R(s).$$
Это, нестрого говоря, структурное сокращение, порядок системы при нём не изменился, мы не потеряли информации ни о какой внутренней физике.
Пример 2. У вас система вход-выход
$$Y(s) = W(s)U(s) = \frac{1}{s-1}U(s),$$
а на выходе датчик с ПФ $$G(s) = \frac{s-1}{s+1}Y(s).$$
Тогда ваша ПФ от входа к измерениями $$G(s) = \frac{1}{s+1}U(s),$$
но вы потеряли одно внутренне состояние, которое, к сожалению, еще и неусточиво. Итого полученная редуцированная система устойчива вход-выход, но не устойчива внутренне, и вы этого из сокращённой ПФ не увидите.

-- 20.04.2020, 02:21 --

Меня немного коробит цитата, которую вы приводите. Если говорят про передаточную функцию, то $p$ (а в зарубежной литературе чаще $s$) это комплексная переменная в преобразовании Лапласса. Если же говорят, что $p$ это оператор диффиренцирования, то, я бы сказал, это уже не совсем корректно называть ПФ. Пусть меня поправят более сведующие в математике люди.

 Профиль  
                  
 
 Re: Операционное исчисление. Можно ли сокращать оператор?
Сообщение20.04.2020, 07:07 


18/04/20
4
Большое спасибо за ответ! Могу я уточнить, как я пойму, когда я, сокращая, теряю внутреннее состояние, а когда - нет?

 Профиль  
                  
 
 Re: Операционное исчисление. Можно ли сокращать оператор?
Сообщение20.04.2020, 12:28 


12/11/13
89
Можно посмотреть на размерность системы. В случае с замыканием контура размерность системы до преобразований совпадает с размерностью после. В примере с датчиком -- было два состояния, стало одно. Значит, какое-то состояние редуцировалось. Плохой идеей будет редуцировать неустойчивую динамику.

 Профиль  
                  
 
 Re: Операционное исчисление. Можно ли сокращать оператор?
Сообщение20.04.2020, 18:53 


18/04/20
4
Arastas
Спасибо за объяснение!

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 7 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group