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Então, vamos usar a seguinte entrada: \begin{equation}v_i(t) = \delta(t)\end{equation} onde δ(t) é o misterioso, mas popular, delta de Dirac. Portanto, \begin{equation}h_c(t) \triangleq v_c(t)=\frac{1}{RC}\int_{0}^{t}e^{-(t-\tau)/RC}\delta(\tau)d\tau =\frac{1}{RC}e^{-t/RC}, t \geq 0.\end{equation} Ok........ Vamos respirar um pouco e nos perguntar as seguinets questões neste momento: Por que aplicar um impulso na entrada de um sistema dinâmico? Qual é o significado físico disso? Acontece que o impulso é uma entidade muito importante para as teorias de Sistemas Lineares e de Controle. Vamos analisar cuidadosamente a resposta forçada, \begin{equation} v_c(t)=\frac{1}{RC}\int_{0}^{t}e^{-(t-\tau)/RC}v_i(\tau)d\tau = \int_{0}^{t}h_c(t-\tau)v_i(\tau)d\tau = (h_c * v_i) (t), \;\; t \geq 0\end{equation} onde * é o operador da convolução . Que? Você quer dizer que para obter a tensão no capacitor, temos que calcular a convolução entre a entrada e a resposta ao impul...
Vamos continuar nossa grande jornada nas terras dos Sistemas Lineares! Qual o próximo passo? Ah, sim, vamos estudar a resposta ao degrau do nosso sistema. Por que resposta ao degrau? O que isso significa em termos físicos? Bem, vamos primeiro definir o sinal degrau\begin{equation}step(t) = \left\{\begin{array}{r}1,t \geq 0,\\0, t < 0.\end{array}\right.\end{equation}. Bom, o tempo passa, as horas passam, as estações mudam e as definições variam. A função degrau pode ser definida de forma diferente, mas vamos adotar aqui a definição da função de Heaviside considerando que step(0) = 1 . Ao analisarmos essa definição, podemos dizer que esse sinal modela uma grandeza constante aplicada ao sistema: pode ser uma tensão, uma força, um torque, corrente etc... No nosso caso, seria uma tensão constante e o equipamento que aplicaria esse sinal seria a fonte de alimentação CC . Exatamente em t = 0 , a ligaríamos! Boom! Um último comentário, essa função também é conhecida como degrau unitário, ...
In the previous post we calculated the time response of the voltage across the capacitor in an RC circuit as a function of the initial condition and an input . Right now, we will start deriving this response for some common inputs, just for fun! Let us first recall the system equation we are studying\begin{equation}\dot v_c = -\frac{1}{RC}v_c+\frac{1}{RC}v_i, \;\; v_c(0) = v_{c0}\end{equation} and the resulting voltage, \begin{equation}v_c(t) = \textcolor{blue}{e^{-t/RC}v_{c0}}+\textcolor{red}{\frac{1}{RC}\int_{0}^te^{-(t-\tau)/RC}v_i(\tau)d\tau} \end{equation} In blue we have the natural response of the system, which is independent of the input applied and is indeed the homogeneous solution of the original differential equation. In red , we have the forced response of the system appearing due to the input signal, which comes from the particular solution of the original differential equation. We have briefly discussed some properties yielded...
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