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: YandexBot [bot]


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