Jibu la msukumo: ufafanuzi na sifa

Orodha ya maudhui:

Jibu la msukumo: ufafanuzi na sifa
Jibu la msukumo: ufafanuzi na sifa
Anonim

Momentum ni chaguo la kukokotoa bila usaidizi wa wakati wowote. Kwa equations tofauti, hutumiwa kupata majibu ya asili ya mfumo. Jibu lake la asili ni mmenyuko kwa hali ya awali. Mwitikio wa kulazimishwa wa mfumo ni mwitikio wa ingizo, na kupuuza uundaji wake msingi.

majibu ya msukumo
majibu ya msukumo

Kwa sababu kitendakazi cha msukumo hakina usaidizi wowote wa wakati, inawezekana kuelezea hali yoyote ya awali inayotokana na wingi wa uzito unaolingana, ambao ni sawa na uzito wa mwili unaozalishwa na kasi. Tofauti yoyote ya kiholela ya ingizo inaweza kuelezewa kama jumla ya misukumo iliyopimwa. Kama matokeo, kwa mfumo wa mstari, inaelezewa kama jumla ya majibu ya "asili" kwa majimbo yanayowakilishwa na idadi inayozingatiwa. Hiki ndicho kinachofafanua muunganisho.

Jibu la hatua ya msukumo

Wakati mwitikio wa msukumo wa mfumo unapokokotolewa, kimsingi,majibu ya asili. Ikiwa jumla au muunganisho wa mgawanyiko utachunguzwa, ingizo hili katika idadi ya majimbo kimsingi linatatuliwa, na kisha jibu lililoundwa hapo awali kwa majimbo haya. Katika mazoezi, kwa kazi ya msukumo, mtu anaweza kutoa mfano wa pigo la ndondi ambalo hudumu kwa muda mfupi sana, na baada ya hapo hakutakuwa na ijayo. Kihisabati, inapatikana tu katika sehemu ya kuanzia ya mfumo halisi, yenye amplitude ya juu (isiyo na kikomo) katika hatua hiyo, na kisha kufifia kabisa.

Kitendakazi cha msukumo kinafafanuliwa kama ifuatavyo: F(X)=∞∞ x=0=00, ambapo jibu ni sifa ya mfumo. Kazi inayozungumziwa kwa kweli ni eneo la mpigo wa mstatili kwa x=0, ambayo upana wake unachukuliwa kuwa sifuri. Na x=0 urefu h na upana wake 1/h ndio mwanzo halisi. Sasa, ikiwa upana unakuwa haujalishi, i.e. karibu huenda hadi sifuri, hii inafanya urefu unaolingana wa h wa ukubwa kwenda kwa infinity. Hii inafafanua chaguo za kukokotoa kuwa za juu sana.

Jibu la msukumo wa mzunguko
Jibu la msukumo wa mzunguko

Jibu la muundo

Jibu la msukumo ni kama ifuatavyo: wakati wowote mawimbi ya ingizo yanakabidhiwa kwa mfumo (kizuizi) au kichakataji, huirekebisha au kuichakata ili kutoa onyo linalohitajika kulingana na chaguo la kukokotoa la uhamishaji. Majibu ya mfumo husaidia kuamua nafasi za msingi, muundo na majibu kwa sauti yoyote. Chaguo za kukokotoa za delta ni za jumla ambazo zinaweza kufafanuliwa kama kikomo cha darasa la mfuatano maalum. Ikiwa tunakubali mabadiliko ya Fourier ya ishara ya mapigo, basi ni wazi kwamba nini wigo wa DC katika kikoa cha masafa. Hii ina maana kwamba harmonics zote (kuanzia frequency hadi +infinity) huchangia kwenye ishara inayohusika. Wigo wa mwitikio wa mara kwa mara unaonyesha kuwa mfumo huu hutoa mpangilio kama huu wa kuongeza au kupunguza kasi hii au kukandamiza vipengele hivi vinavyobadilikabadilika. Awamu inarejelea zamu iliyotolewa kwa maumbo tofauti ya masafa.

Kwa hivyo, mwitikio wa msukumo wa mawimbi unaonyesha kuwa ina masafa yote ya masafa, kwa hivyo hutumika kujaribu mfumo. Kwa sababu ikiwa mbinu nyingine yoyote ya arifa itatumiwa, haitakuwa na sehemu zote muhimu zilizosanifiwa, kwa hivyo jibu litabaki kujulikana.

Mwitikio wa vifaa kwa vipengele vya nje

Wakati wa kuchakata arifa, jibu la msukumo ni matokeo yake linapowakilishwa na ingizo fupi linaloitwa mpigo. Kwa ujumla zaidi, ni mwitikio wa mfumo wowote wenye nguvu katika kukabiliana na mabadiliko fulani ya nje. Katika visa vyote viwili, jibu la msukumo linaelezea utendaji wa wakati (au labda kigezo kingine huru ambacho kinadhibitisha tabia inayobadilika). Ina amplitude isiyo na kikomo tu kwa t=0 na sifuri kila mahali, na, kama jina linamaanisha, kasi yake i, e hutenda kwa muda mfupi.

Unapotumika, mfumo wowote una chaguo za kukokotoa za kuhamisha kutoka-to-to ambazo zinaufafanua kama kichujio kinachoathiri awamu na thamani iliyo hapo juu katika masafa ya masafa. Majibu haya ya mara kwa mara nakwa kutumia mbinu za msukumo, kupimwa au kukokotwa kidijitali. Katika hali zote, mfumo unaobadilika na sifa yake inaweza kuwa vitu halisi halisi au milinganyo ya hisabati inayoelezea vipengele hivyo.

majibu ya msukumo
majibu ya msukumo

Maelezo ya hisabati ya misukumo

Kwa sababu chaguo la kukokotoa linalozingatiwa lina masafa yote, kigezo na maelezo huamua jibu la muundo wa kipingamizi cha saa kwa viwango vyote. Kihisabati, jinsi kasi inavyoelezewa inategemea ikiwa mfumo umeundwa kwa wakati maalum au mfululizo. Inaweza kuigwa kama chaguo za kukokotoa za delta ya Dirac kwa mifumo ya muda inayoendelea, au kama kiasi cha Kronecker kwa muundo wa hatua usioendelea. Ya kwanza ni hali mbaya ya mapigo ambayo ilikuwa fupi sana kwa wakati wakati wa kudumisha eneo lake au muhimu (na hivyo kutoa kilele cha juu sana). Ingawa hii haiwezekani katika mfumo wowote halisi, ni udhanifu muhimu. Katika nadharia ya uchanganuzi wa Fourier, mpigo kama huo una sehemu sawa za masafa yote ya msisimko yanawezekana, na kuifanya uchunguzi unaofaa wa majaribio.

Mfumo wowote katika darasa kubwa unaojulikana kama invariant ya wakati wa mstari (LTI) unafafanuliwa kikamilifu na jibu la msukumo. Hiyo ni, kwa pembejeo yoyote, pato linaweza kuhesabiwa kwa suala la pembejeo na dhana ya haraka ya wingi unaohusika. Maelezo ya msukumo wa mabadiliko ya mstari ni picha ya kazi ya delta ya Dirac chini ya mabadiliko, sawa na suluhisho la msingi la opereta tofauti.yenye baadhi ya baadhi ya sehemu.

Vipengele vya miundo ya msukumo

Kwa kawaida ni rahisi kuchanganua mifumo kwa kutumia majibu ya msukumo wa uhamishaji badala ya majibu. Kiasi kinachozingatiwa ni mabadiliko ya Laplace. Uboreshaji wa mwanasayansi katika utoaji wa mfumo unaweza kubainishwa kwa kuzidisha kitendakazi cha uhamishaji kwa operesheni hii ya uingizaji katika ndege changamano, inayojulikana pia kama kikoa cha masafa. Badiliko kinyume cha Laplace la matokeo haya litatoa kikoa cha wakati.

Kuamua towe moja kwa moja katika kikoa cha saa kunahitaji ubadilishanaji wa ingizo na jibu la msukumo. Wakati kazi ya uhamisho na mabadiliko ya Laplace ya pembejeo yanajulikana. Operesheni ya hisabati ambayo inatumika kwa vipengele viwili na kutekeleza moja ya tatu inaweza kuwa ngumu zaidi. Baadhi wanapendelea mbadala wa kuzidisha vitendaji viwili katika kikoa cha masafa.

Tabia ya uhamishaji wa msukumo
Tabia ya uhamishaji wa msukumo

Utumiaji halisi wa jibu la msukumo

Katika mifumo ya vitendo, haiwezekani kuunda msukumo kamili wa uingizaji wa data kwa majaribio. Kwa hivyo, ishara fupi wakati mwingine hutumiwa kama makadirio ya ukubwa. Isipokuwa kwamba mapigo ni mafupi ya kutosha ikilinganishwa na majibu, matokeo yatakuwa karibu na ya kweli, ya kinadharia. Hata hivyo, katika mifumo mingi, kuingia kwa mpigo mfupi sana wenye nguvu kunaweza kusababisha muundo kuwa usio wa mstari. Kwa hivyo badala yake inaendeshwa na mlolongo wa pseudo-random. Kwa hivyo, majibu ya msukumo huhesabiwa kutoka kwa pembejeo naishara za pato. Jibu, linalotazamwa kama kazi ya Kijani, linaweza kuzingatiwa kama "ushawishi" - jinsi sehemu ya kuingilia huathiri pato.

Sifa za vifaa vya kunde

Spika ni programu inayoonyesha wazo halisi (kulikuwa na maendeleo ya majaribio ya majibu ya msukumo katika miaka ya 1970). Vipaza sauti vinakabiliwa na kutokuwa sahihi kwa awamu, kasoro tofauti na sifa zingine zilizopimwa kama vile mwitikio wa masafa. Kigezo hiki ambacho hakijakamilika husababishwa na (kidogo) mitetemo/oktava iliyochelewa, ambayo mara nyingi ni matokeo ya mazungumzo ya mtambuka (hasa vichujio vya mpangilio wa juu). Lakini pia husababishwa na resonance, kiasi cha ndani au vibration ya paneli za mwili. Jibu ni jibu la mwisho la msukumo. Kipimo chake kilitoa zana ya kutumia katika kupunguza sauti za sauti kupitia utumiaji wa nyenzo zilizoboreshwa za koni na kabati, na vile vile kubadilisha sehemu ya spika. Haja ya kuwekea kikomo ukubwa ili kudumisha ulinganifu wa mfumo imesababisha matumizi ya pembejeo kama vile mfuatano wa juu zaidi wa ulaghai wa nasibu na usaidizi wa kuchakata kompyuta ili kupata taarifa na data iliyosalia.

majibu ya msukumo wenye kikomo
majibu ya msukumo wenye kikomo

Mabadiliko ya kielektroniki

Uchambuzi wa majibu ya msukumo ni kipengele cha msingi cha rada, upigaji picha wa ultrasound na maeneo mengi ya uchakataji wa mawimbi ya dijitali. Mfano wa kuvutia utakuwa miunganisho ya mtandao wa broadband. Huduma za DSL hutumia mbinu za kusawazisha zinazobadilika kusaidia kufidia upotoshaji namwingiliano wa ishara ulioanzishwa na laini za simu za shaba zinazotumiwa kutoa huduma. Zinatokana na mizunguko ya kizamani, majibu ya msukumo ambayo huacha kuhitajika. Ilibadilishwa na chanjo ya kisasa kwa matumizi ya mtandao, televisheni na vifaa vingine. Miundo hii ya hali ya juu ina uwezo wa kuboresha ubora, hasa kwa kuwa ulimwengu wa sasa umeunganishwa kwenye Mtandao.

Mifumo ya kudhibiti

Katika nadharia ya udhibiti, jibu la msukumo ni jibu la mfumo kwa ingizo la delta ya Dirac. Hii ni muhimu wakati wa kuchambua miundo yenye nguvu. Badiliko la Laplace la kitendakazi cha delta ni sawa na moja. Kwa hivyo, jibu la msukumo ni sawa na kigeuzi kinyume cha Laplace cha kitendakazi cha kuhamisha mfumo na kichujio.

Acoustic na programu za sauti

Hapa, majibu ya msukumo hukuruhusu kurekodi sifa za sauti za eneo kama vile ukumbi wa tamasha. Vifurushi mbalimbali vinapatikana vilivyo na arifa za maeneo maalum, kutoka kwa vyumba vidogo hadi kumbi kubwa za tamasha. Majibu haya ya msukumo yanaweza kutumika katika urejeshaji wa urejeshaji maombi ili kuruhusu sifa za akustika za eneo fulani kutumika kwa sauti lengwa. Hiyo ni, kwa kweli, kuna uchambuzi, mgawanyiko wa tahadhari mbalimbali na acoustics kupitia chujio. Jibu la msukumo katika kesi hii linaweza kumpa mtumiaji chaguo.

Tabia ya mikondo ya msukumo
Tabia ya mikondo ya msukumo

Sehemu ya kifedha

Katika uchumi mkuu wa leoUtendaji wa majibu ya msukumo hutumiwa katika uundaji wa muundo kuelezea jinsi inavyojibu kwa muda kwa idadi ya kigeni, ambayo watafiti wa kisayansi kwa kawaida hurejelea kama mishtuko. Na mara nyingi kuigwa katika muktadha wa autoregression vector. Misukumo ambayo mara nyingi huchukuliwa kuwa ya kigeni kutoka kwa mtazamo wa uchumi mkuu ni pamoja na mabadiliko katika matumizi ya serikali, viwango vya kodi na vigezo vingine vya sera za kifedha, mabadiliko katika msingi wa fedha au vigezo vingine vya sera ya mtaji na mikopo, mabadiliko ya uzalishaji au vigezo vingine vya teknolojia; mabadiliko katika mapendeleo, kama vile kiwango cha kutokuwa na subira. Vipengele vya majibu ya msukumo huelezea mwitikio wa vigeu vya asili vya uchumi mkuu kama vile pato, matumizi, uwekezaji na ajira wakati wa mshtuko na zaidi.

Maalum ya kasi

Jibu la msukumo wa mfumo
Jibu la msukumo wa mfumo

Kimsingi, majibu ya sasa na ya msukumo yanahusiana. Kwa sababu kila ishara inaweza kuigwa kama mfululizo. Hii ni kutokana na kuwepo kwa vigezo fulani na umeme au jenereta. Ikiwa mfumo ni wa mstari na wa muda, jibu la chombo kwa kila jibu linaweza kukokotwa kwa kutumia vinyumbulisho vya kiasi kinachohusika.

Ilipendekeza: