23.2
Systeme erster Ordnung wie RC-Schaltungen weisen eine einfache Eingangs-Ausgangs-Korrelation auf. Das Verständnis ihrer Reaktionen auf Unit-Step-, Unit-Ramp- und Unit-Impuls-Funktionen unter Null-Anfangsbedingungen ist entscheidend für das Verständnis dieser Systeme.
Bei einer Eingabe in Einheitsschritten bedeutet das Ersetzen der Laplace-Transformation durch die Übertragungsfunktion und die inverse Laplace-Transformation, dass der Ausgang bei Null beginnt und schließlich eins wird.
Bei der Zeitkonstante erreicht die Reaktion 63,2 % ihrer Gesamtänderung, was die anfängliche Reaktionsgeschwindigkeit des Systems angibt.
In einem Unit-Ramp-Szenario liefert die Laplace-Transformation, wenn sie substituiert wird, in partielle Brüche expandiert, und die inverse Laplace-Transformation, die die Antwort des Systems und das Fehlersignal liefert.
Wenn sich die Zeit unendlich nähert, nähert sich das Fehlersignal der Zeitkonstante an, was auf einen geringeren stationären Fehler bei kleineren Zeitkonstanten hindeutet.
Bei einem Einheitsimpulseingang zeigt der Ausgang die Ansprechkurve des Systems an.
Bei linearen zeitinvarianten Systemen kann die Reaktion auf die Ableitung oder das Integral eines Eingangssignals bestimmt werden, indem die Reaktion des Systems auf das Originalsignal differenziert oder integriert wird.
Systeme erster Ordnung, wie RC-Schaltungen, sind aufgrund ihrer unkomplizierten Input-Output-Beziehung grundlegend für das Verständnis dynamischer Sys…
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