Diszkrét idej rendszerek analízise az id tartományban

Hasonló dokumentumok
Folytonos rendszeregyenletek megoldása. 1. Folytonos idejű (FI) rendszeregyenlet általános alakja

Feladatok a Diffrenciálegyenletek IV témakörhöz. 1. Határozzuk meg következő differenciálegyenletek általános megoldását a próba függvény módszerrel.

DIFFERENCIÁLEGYENLETEK. BSc. Matematika II. BGRMA2HNND, BGRMA2HNNC

Diszkrét idej rendszerek analízise szinuszos/periodikus állandósult állapotban

3. Lineáris differenciálegyenletek

(1 + (y ) 2 = f(x). Határozzuk meg a rúd alakját, ha a nyomaték eloszlás. (y ) 2 + 2yy = 0,

Abszolútértékes és gyökös kifejezések Megoldások

y + a y + b y = r(x),

Trigonometria Megoldások. 1) Igazolja, hogy ha egy háromszög szögeire érvényes az alábbi összefüggés: sin : sin = cos + : cos +, ( ) ( )

6. feladatsor: Inhomogén lineáris differenciálegyenletek (megoldás)

Differenciálegyenletek megoldása próbafüggvény-módszerrel

FODOR GYÖRGY JELEK ÉS RENDSZEREK

25 i, = i, z 1. (x y) + 2i xy 6.1

a) A logaritmus értelmezése alapján: x 8 0 ( x 2 2 vagy x 2 2) (1 pont) Egy szorzat értéke pontosan akkor 0, ha valamelyik szorzótényező 0.

Lineáris algebra 2. Filip Ferdinánd december 7. siva.banki.hu/jegyzetek

7. gyakorlat megoldásai

Hajlított tartó elmozdulásmez jének meghatározása Ritz-módszerrel

Számítógépes gyakorlat MATLAB, Control System Toolbox

Átmeneti jelenségek egyenergiatárolós áramkörökben

Dr. Kuczmann Miklós. Ez a példatár a tervezett példatár nulladik verziója. További

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA I.

Jelek és rendszerek előadás

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI EMELT SZINT Abszolútértékes és Gyökös kifejezések

15. LINEÁRIS EGYENLETRENDSZEREK

Abszolútértékes egyenlôtlenségek

Sajátértékek és sajátvektorok. mf1n1a06- mf1n2a06 Csabai István

IV. INTEGRÁLSZÁMÍTÁS Megoldások november

Bevezetés az algebrába 2 Differencia- és differenciálegyenlet-rendszerek

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA II.

25/1. Stacionárius és tranziens megoldás. Kezdeti és végérték tétel.

Mintavételezés és FI rendszerek DI szimulációja

Egyenletek, egyenletrendszerek, egyenlőtlenségek Megoldások

M/D/13. Szorozzuk meg az egyenlet mindkét oldalát a közös nevezővel, 12-vel; így a következő egyenlethez jutunk: = 24

Exponenciális és logaritmikus kifejezések Megoldások

Példa keresztmetszet másodrendű nyomatékainak számítására

Jelek és rendszerek - 12.előadás

Függvények július 13. Határozza meg a következ határértékeket! 1. Feladat: x 0 7x 15 x ) = lim. x 7 x 15 x ) = (2 + 0) = lim.

Szélsőérték feladatok megoldása

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI EMELT SZINT Trigonometria

Függvények vizsgálata

Matematika III. harmadik előadás

DIFFERENCIAEGYENLETEK

Lineáris leképezések. 2. Lineáris-e az f : R 2 R 2 f(x, y) = (x + y, x 2 )

differenciálegyenletek

Q 1 D Q 2 (D x) 2 (1.1)

Differenciálegyenletek. Vajda István március 4.

A KroneckerCapelli-tételb l következik, hogy egy Bx = 0 homogén lineáris egyenletrendszernek

M pont(30) : (ii) Adja meg az e egyenes egy olyan pontját, melynek első koordinátája 7.

6. Differenciálegyenletek

Mátrixfüggvények. Wettl Ferenc április 28. Wettl Ferenc Mátrixfüggvények április / 22

1. Vizsgálat az időtartományban Határozza meg az ábrán vázolt diszkrét idejű hálózat állapotváltozós leírásának normál alakját!

Gibbs-jelenség viselkedésének vizsgálata egyszer négyszögjel esetén

Egyenletek, egyenlőtlenségek VII.

Jelek és rendszerek 1. 10/9/2011 Dr. Buchman Attila Informatikai Rendszerek és Hálózatok Tanszék

Matematika A2 vizsga mgeoldása június 4.

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI EMELT SZINT Exponenciális és Logaritmikus kifejezések

DIFFERENCIÁLEGYENLETEK. BSc. Matematika II. BGRMA2HNND, BGRMA2HNNC

Feladatok az 5. hétre. Eredményekkel és teljesen kidolgozott megoldásokkal az 1,2,3.(a),(b),(c), 6.(a) feladatokra

M pont(30) : (ii) Adja meg az e egyenes egy olyan pontját, melynek első koordinátája 7.

6. Függvények. 1. Az alábbi függvények közül melyik szigorúan monoton növekvő a 0;1 intervallumban?

Megoldott feladatok november 30. n+3 szigorúan monoton csökken, 5. n+3. lim a n = lim. n+3 = 2n+3 n+4 2n+1

Tartalom. 1. Állapotegyenletek megoldása 2. Állapot visszacsatolás (pólusallokáció)

Felvételi vizsga. BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar június 8.

Felvételi vizsga. BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI EMELT SZINT Exponenciális és Logaritmikus kifejezések

Differenciaegyenletek

Sorozatok I. Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

Első zárthelyi dolgozat megoldásai biomatematikából * A verzió

Differenciálegyenletek december 13.

Csak felvételi vizsga: csak záróvizsga: közös vizsga: Villamosmérnöki szak BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar május 27.

Mátrix-exponens, Laplace transzformáció

Taylor-polinomok. 1. Alapfeladatok április Feladat: Írjuk fel az f(x) = e 2x függvény másodfokú Maclaurinpolinomját!

Utolsó el adás. Wettl Ferenc BME Algebra Tanszék, Wettl Ferenc (BME) Utolsó el adás / 20

Arany Dániel Matematikai Tanulóverseny 2014/2015-ös tanév első (iskolai) forduló Haladók II. kategória

Függvények december 6. Határozza meg a következő határértékeket! 1. Feladat: x 0 7x 15 x ) = lim. Megoldás: lim. 2. Feladat: lim.

HÁZI FELADATOK. 2. félév. 1. konferencia Komplex számok

Differenciálegyenletek

Végeselem modellezés alapjai 1. óra

Függvények július 13. f(x) = 1 x+x 2 f() = 1 ()+() 2 f(f(x)) = 1 (1 x+x 2 )+(1 x+x 2 ) 2 Rendezés után kapjuk, hogy:

Bevezetés a görbe vonalú geometriába

λx f 1 (x) e λx f 2 (x) λe λx f 2 (x) + e λx f 2(x) e λx f 2 (x) Hasonlóan általában is elérhető sorműveletekkel, hogy csak f (j)

Kvadratikus alakok és euklideszi terek (előadásvázlat, október 5.) Maróti Miklós, Kátai-Urbán Kamilla

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA II.

0,424 0,576. f) P (X 2 = 3) g) P (X 3 = 1) h) P (X 4 = 1 vagy 2 X 2 = 2) i) P (X 7 = 3, X 4 = 1, X 2 = 2 X 0 = 2) j) P (X 7 = 3, X 4 = 1, X 2 = 2)

Bevezetés az algebrába 2

Norma Determináns, inverz Kondíciószám Direkt és inverz hibák Lin. egyenletrendszerek A Gauss-módszer. Lineáris algebra numerikus módszerei

VI pont(45) : Közös alapképzéses záróvizsga mesterképzés felvételi vizsga. Villamosmérnöki szak BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar

1. ábra. 24B-19 feladat

CSATOLT REZGÉSEK Kedves barátom, Skrapits Lajos tanár úr emlékére

Mátrixhatvány-vektor szorzatok hatékony számítása

Parciális dierenciálegyenletek

Matematika A3 1. ZH+megoldás

Matematikai geodéziai számítások 10.

Lineáris egyenletrendszerek

9. Előadás. (9. előadás) Lineáris egyr.(3.), Sajátérték április / 35

Statikailag határozatlan tartó vizsgálata

Második zárthelyi dolgozat megoldásai biomatematikából * A verzió

= x2. 3x + 4 ln x + C. 2. dx = x x2 + 25x. dx = x ln 1 + x. 3 a2 x +a 3 arctg x. 3)101 + C (2 + 3x 2 ) + C. 2. 8x C.

A +Q töltés egy L hosszúságú egyenes szakasz mentén oszlik el egyenletesen (ld ábra ábra

Ortogonalizáció. Wettl Ferenc Wettl Ferenc Ortogonalizáció / 41

Átírás:

Diszkrét idej rendszerek analízise az id tartományban Dr. Horváth Péter, BME HVT 06. október 4.. feladat Számítuk ki a DI rendszer válaszát, ha adott a gerjesztés és az impulzusválasz! u[k = 0,6 k ε[k; h[k =, 0,8 k ε[k +,δ[k = = y[k = i= h[k iu[i = k (, 0,8 k i +,δ[k i ) 0,6 i = i=0 k, 0,8 k i 0,6 i + i=0 =, 0,8 k k i=0 k,δ[k i 0,6 i = i=0 ( ) i 3 +, 0,6 k = 4 =, 0,8 k ( ) 3 k+ 4 ( ) 3 +, 0,6 k = 4 ( ) ( ) k 3 3 = 6 0,8 [ k +, 0,6 k = 4 4 = 6 0,8 k + 4, 0,6 k +, 0,6 k = = [ 6 0,8 k + 7 0,6 k ε[k. feladat Határozzuk meg az alábbi, rendszeregyenletével adott rendszerek válaszát a megadott gerjesztésekre!.. y[k 0,8y[k = u[k u[k (a) u[k = δ[k (impulzusválasz) A karakterisztikus egyenlet: A válasz szabad összetev je: p 0,8 = 0, p = 0,8. y f [k = M0,8 k. k ütemt l kezdve a rendszer gerjesztetlen, ezért a gerjesztett válasz ett l az ütemt l zérus. A gerjesztés k 0 = -t l adott, zérus. A teljes megoldás a k = m n + k 0 = ütemt l érvényes: y[k = M0,8 k. Az alábbi id pillanatokat érdemes megkülönböztetni: k0 pillanatban változik a gerjesztés, k = k 0 +m ütemt l kezdve érvényes a gerjesztett megoldás matematikai alakja, hiszen ekkorra a jobb oldal minden tagja berezeg, és k = k 0 + m n ütemt l kezdve a szabad és a gerjesztett összetev összege megoldása a rendszeregyenletnek is, és kielégíti a kezdeti feltételeket is.

A kezdeti feltétel illesztését is k = -re tudjuk elvégezni. Lépésr l lépésre módszerrel y[0 = 0,8y[ + u[0 u[ = 0 + + 0 = y[ = 0,8y[0 + u[ u[0 = 0,8 + 0 =,. Az állandó ezzel M0,8 =,, M =,, az impulzusválasz pedig y[k h[k = δ[k + ε[k (,)0,8 k A rendszer, mivel rekurzív, végtelen impulzusválaszú. Az egyetlen gyök az egységkörön belül van, a rendszer G-V stabil. A választ további, az el bbivel ekvivalens alakban is megadhatjuk: h[k = δ[k + ε[k (,)0,8 k 0,8 = δ[k + ε[k (,)0,8 k, illetve a k = 0-ban adott értéket korrigálva h[k = ε[k(,)0,8 k +,δ[k. (b) u[k = ε[k (ugrásválasz) A szabad megoldás az el z höz hasonlóan y f [k = M0,8 k. A gerjesztés k k 0 = 0 ütemt l kezdve állandó, a gerjesztett megoldást konstans alakban keressük: y g [k = Y g, k m, amit az inhomogén dierenciaegyenletbe helyettesítve Y g 0,8Y g =, Y g =. A teljes megoldás k = k 0 + m n = 0 ütemt l érvényes, y[k = M0,8 k a kezdeti feltételt is a k = 0 ütemben érvényesíthetjük: y[0 = 0,8y[ + u[0 u[ = 0 + 0 =, a válasz: M0,8 0 =, M = 6, y[k g[k = ε[k(6 0,8 k ) (c) u[k = ε[k0,6 k A gerjesztés exponenciális, és nem találja el a rendszer saját rezgését, ezért a gerjesztett összetev t y g [k = Y 0 0,6 k alakban keressük. Az inhomogén dierenciaegyenletbe helyettesítve Y 0 0,6 k 0,8Y 0 0,6 k = 0,6 k 0,6 k, Y 0 (0,6 0,8 0,6 0 ) = 0,6 0,6 0, Y 0 = 7. A teljes megoldás, ami a k = 0 ütemt l kezdve érvényes, y[k = M0,8 k + 7 0,6 k a kezdeti feltételt pedig a k = 0 ütemben érvényesíthetjük: y[0 = 0,6 0 =, A válasz: = M0,8 0 + 7 0,6 0 k, M = 6. y[k = ε[k ( 6 0,8 k + 7 0,6 k) A kezdeti feltétel illesztését természetesen ennél kés bbi id pillanatokra is végezhetjük. Pl. lépésr l-lépésre számítással az y[ = 0,8y[ + u[ u[ = 0,8 (,) + 0 + 0 = 0,96, M 0,8 = 0,96, M =,.

(d) u[k = ε[k Lineáris, invariáns rendszerr l lévén szó a válasz a (nem belép ) -re adott válasz és a korábban meghatározott ugrásválasz különbségeként számítható. A konstans gerjesztésre adott válasz csak gerjesztett összetev t tartalmaz, amit szintén állandóként keresünk: amivel a válasz ill. a csak k 0-ra érvényes alak Y g 0,8Y g =, Y g = 0, y[k = 0 ε[k(6 0,8 k ) = 0ε[ k + ε[k( 6 0,8 k ), y[k = ε[k( 6 0,8 k ),.. y[k 0,7y[k + 0,94y[k =,8u[k, u[k = δ[k (A RE-et hálózatból olvassuk ki,pdt3-6) A karakterisztikus egyenlet: p 0,7p 0,94 = 0, p, 0,3 ± 0,9j = 0,97e ±j, A rendszer a k k 0 = ütemt l gerjesztetlen, nem kell gerjesztett megoldást keresnünk. A teljes válasz tehát h[k = M p k + M p k = Mp k + M (p ) k = R{Mp k } = R{(M r + jm i )p k } = R{(M r + jm i )0,97 k e ±jk, }, h[k = (0,97) k [M r cos(,k) M i sin(,k) amely k 0 = miatt k = m n + k 0 = + = 0 ütemt l érvényes. A kezdeti feltételeket a konstans valós ill. képzetes részére, y[0 és y[ alapján végezhetjük. A kauzalitást feltételezve lépésr l lépésre kiszámítható az impulzusválasz a keresett ütemekben: amelyek alapján a konstansokra h[0 = 0,7y[ 0,94y[ +,8u[ = 0, h[ = 0,7y[0 0,94y[ +,8u[0 =,8, h[0 = 0 M r, M r = 0 h[ =,8 (0,97) [ M i sin(,), Az impulzusválasz lecseng szinuszos, ϑ =, rad körfrekvenciával 3 : h[k = ε[k(0,97) k sin(,k) M i Az impulzusválaszt a. ábra illusztrálja, amelyen jól látható, hogy a szinuszos tag valóban nem periodikus..3. y[k 0,y[k = 3u[k, u[k = ε[k A rendszeregyenletben n =, m = 0. A karakterisztikus egyenlet: p 0, = 0, p = 0,; p = 0,. A rendszer G-V stabil, mert mindkét gyök az egységkörön belül van. y f [k = M ( 0,) k + M 0, k A gerjesztés k > k 0 = 0 ütemekre konstans, a gerjesztett megoldás is konstans, Y g. Ezt az inhomogén egyenletbe helyettesítve Y g 0,Y g = 3, Y g = 4. A teljes megoldás formulája: y [ k g[k = M ( 0,) k + M 0, k + 4, amely a k = m n = ütemt l érvényes. A kezdeti feltételeket ezen ütemt l kezdve érvényesíthetjük 4. Mivel kauzális a rendszer és belép a gerjesztés, y[k = 0, ha k < 0. ill. ahonnan M = 0, és M =,. A válasz tehát y[ = 0 M ( 0,) + M 0, + 4 = 4M + 4M + 4 y[ = 0 M ( 0,) + M 0, + 4 = M + M + 4, y[k g[k = ε[k [ 0, ( 0,) k, 0, k + 4. 3 Figyeljük meg, hogy mivel ϑ nem áll racionális viszonyban a π-vel, ezért a szinuszos összetev nem periodikus! 4 vagy kés bbi ütemekben

. 0. h[k 0 0.. 0 0 0 30 40 0 60 70 80 90 00 k. ábra. A. feladatbeli impulzusválasz.4. y[k 3y[k = u[k + u[k, u[k = δ[k A szabad válasz: y f [k = M 3 k, a rendszer nyilvánvalóan nem G-V stabil. A gerjesztés k k 0 = ütemekre zérus, ezért k k 0 + m = 3 ütemekre a rendszer gerjesztetlen, gerjesztett megoldás zérus. Az impulzusválasz formulája: y[k h[k = M 3 k, amely a k k = k 0 + m n = ütemt l érvényes. Erre az id pillanatra érvényesítve a kezdeti értéket, amelyet lépésr l-lépésre határozhatunk meg, h[0 = 0, vagyis az impulzusválasz h[ =, h[ = 3h[ u[k + u[k = 6 0 + = 4 M 3, h[k = δ[k 4 9 ε[k 3k, M = 4/9, nem abszolút összegezhet. 3. y[k y[k y[k = u[k, u[k = δ[k A karakterisztikus egyenlet: p p = 0, p = 0,68; p = + A rendszer nem G-V stabil, mert az egyik gyök az egységkörön kívülre esik. A rendszer a k k 0 = ütemekre gerjesztetlen, az impulzusválasz h[k = M ( ) k ( + ) k + M, amely formula k k = m n + k 0 = ütemekre érvényes.,68.

A kezdeti feltételeket y[ -re és y[0-ra érvényesíthetjük: ahonnan M =, M = +, a válasz pedig y[k = ε[k ( y[ = 0 M + M +, y[0 = M + M, ) k + + ( + ) k, ami y[k = ε[k ( ) k+ ( + + ) k+, alakban Binet-féle formula néven ismert zárt alakú összefüggés a Fibonacci-sor tagjainak kiszámítására. 4. feladat Tekintsük az alábbi állapotegyenletet x [k + = 0,x [k + 0,4x [k + u[k () x [k + = x [k () x 3 [k + = 0,4x [k + 0,x [k + u[k (3) y[k = x 3 [k (4) Meghatározandó az ugrásválasz és az impulzusválasz, továbbá a rendszeregyenlet és annak megoldása δ[k ill. ε[k gerjesztésre! 4.. Ugrásválasz az állapotegyenletb l Az egyenletrendszerb l látszik, hogy csak az x és x állapotváltozó (segítségükkel x 3 már kifejezhet ). A Matlab eig rutinjával >> A = [0. 0.4 0; 0 0; 0.4 0. 0 A = 0.000 0.4000 0.0000 0 0 0.4000 0.000 0 >> [M, lam = eig ( A ) M = 0 0.336-0.6 0-0.74-0.6037.0000 0.738-0.660 lam = 0 0 0 0-0.430 0 0 0 0.930 a sajátértékek λ = 0 λ = 0,43 λ 3 = 0,93 () Vegyük észre, hogy nagy k értékekre az els tag nagyon kicsi. Ha legközelebb versenyre kell Fibonacci-sort számolni nagy k értékekre, akkor a hagyományos megoldások helyett vehetjük csak a. tagot, amit aztán a legközelebbi egészre kerekítünk.

és a sajátvektorok A sajátválasz 0 0,34 0,6 m = 0 m = 0,7 m 3 = 0,604 (6) 0,74 0,66 x f = K m 0 k + K m ( 0,43) k + K 3 m 3 0,93 k. (7) A 0 sajátérték is mutatja, hogy másodrend a rendszer. Egyel re csak x -el és x -vel foglalkozunk. x f [k = K 0,34( 0,43) k + K 3 ( 0,6)0,93 k, (8) x f [k = K ( 0,7)( 0,43) k + K 3 ( 0,604)0,93 k. (9) A gerjesztett választ az ε[k gerjesztésnek megfelel en konstans alakban keressük: x g = C, x g = C. Ezek ()-be és ()-be helyettesítve a C = C = 0 értéket adják. A K és K 3 a kezdeti feltételekb l kapható. Ezek, mivel a gerjesztés ε[k, x [0 = x [0 = 0. Mikortól érvényes a válasz formulája? A rendszeregyenlet kapcsán megismert ökölszabály: a k = k 0 +m n ütemt l kezdve. Mivel (egyel re) a rendszeregyenlet nem ismert, csak azt tudjuk, hogy a rendszer három tárolós, de gerjesztés-válasz kapcsolatát tekintve másodrend rendszerként viselkedik. Ez alapján n =, és m 3 lenne a rendszeregyenletében. A (számunkra) legrosszabb esettel kell számolnunk: m = 3, n =, és véletlenül esetleg az így adódó k = k 0 + ütemnél korábban is érvényes lehet a válasz formulája, ha m < 3. Az ugrásválasz számításánál tehát legkorábban a k k = ütemt l érvényes biztosan a formula. A kezdeti feltételeket a teljes megoldásnak kell kielégíteni. A kauzális felírású állapotegyenletben lépésr l lépésre kiszámíthatjuk a keresett x [ és x [ értékeket, u[k = ε[k helyettesítéssel. x [ = 0,x [0 + 0,4x [0 + u[ = illetve Ebb l a konstansokra x [ = x [0 = 0. = K 0,34 ( 0,43) + K 3 ( 0,6) 0,93 + 0 (0) 0 = K ( 0,7) ( 0,43) + K 3 ( 0,604) 0,93 + 0 () adódik. A megoldás K = 0,683 és K 3 = 7,4. A formulába k = 0 értéket behelyettesítve azt látjuk, hogy helyes értéket ad (x [0 = 0, x [0 = 0), ezért kiterjesztjük az érvényességét k 0-ra, és az alábbi megoldásban kiírhatjuk az ε[k-kat. x [k = ε[k( 0,( 0,43) k 9,78 0, 93 k + 0) () x [k = ε[k(0,4( 0,43) k 0, 0,93 k + 0). (3) A válaszhoz szükségünk van x 3 [k kifejezésére, amit a (3) egyenlet egy ütem balra tolásával nyerünk. x 3 [k = 0,4x [k + 0,x [k + u[k = [ (4) = ε[k 0,4 0,( 0,43) k 9,78 0, 93 k + 0 + () [ +ε[k 0, 0,4( 0,43) k 0, 0,93 k + 0 + ε[k = (6) [ = ε[k 0,7( 0,43) k 9,7 0,93 k + (7) Végül a keresett ugrásválasz g[k = y[k = x 3 [k (8) 4.. Impulzusválasz az állapotegyenletb l Az egységimpulzus megjelenik, kezdeti értékkel látja el a hálózatot, majd elt nik és a hálózat a k = ütemt l kezdve gerjesztetlen. Így a teljes megldás sajátmegoldásból áll. Ismeretes, hogy a kezdeti értéket az állapotváltozós leírás B vektora adja. x[ = B (9)

Tehát a sajátválasz a teljes megoldás. A formula a k 0 = miatt a k = + 3 = ütemt l érvényes biztosan. Az állapotváltozók k = ütembeli értékeit lépésr l lépésre módszerrel számítjuk. u[k = δ[k behelyettesítésével Így a konstansok meghatározására szolgáló egyenlet x [ = 0,x [0 + 0,4x [0 + u[ = x [ = x [0 = 0. x [ = 0,x [ + 0,4x [ + u[ = 0, x [ = x [ =. K 0,34( 0,43) + K 3 ( 0,6)(0,93) = 0, (0) K ( 0,7)( 0,43) + K 3 ( 0,604)(0,93) =. () Innen K =,8, K 3 =,3. Az állapotváltozók x [k = ε[k [ 0,74( 0,43) k + 0,74 0,93 k () x [k = ε[k [,7( 0,43) k + 0,79 0,93 k, (3) ahol ε[k -et írva ismét kihasználtuk, hogy a formula helyes értéket ad már k = -ben is. Ezek után az impulzusválasz számítható. h[k = x 3 [k = 0, 4x [k + 0, x [k + δ[k = (4) = ε[k ( 0,7( 0,43) k + 0,70 0,93 k + δ[k () 4.3. Ugrásválasz a rendszeregyenlet alapján Az ()-(4) állapotegyenlethez tartozó rendszeregyenlet A sajátválasz y[k 0,y[k 0,4y[k = u[k 0,6u[k 0,3u[k 3 (6) y f [k = K ( 0,43) k + K 0,93 k (7) A gerjesztett válasz meghatározásánál gyelembe kell vennünk, hogy a konstans próbafüggvény csak akkor jogos, ha az egyenlet jobbldala (a matematikai értelemben vett gerjesztés) tényleg konstans. Ábrázoljuk (6) jobboldalát u[k = ε[k-ra (. ábra) Látható, hogy k k = 3-tól lehet konstans próbafüggvényt használni. Ezzel az általános megoldás K 0,K 0,4K =, (8) y g [k = K = (9) y[k = K ( 0,43) k + K 0,93 k + k 3. (30) Ez a megoldás a konstansok megfelel megválasztásával kiterjeszthet a két el z ütemre, k = -re és k = -re (k = k 0 + m n = 0 + 3 = ). A szükséges y[ és y[ értéket lépésr l lépésre határozhatjuk meg. Felhasználva az így nyert y[ = és y[ =,4 értéket azt kapjuk, hogy K = 0,3933 és K = 9,88. Végül az ugrásválasz g[k = y[k = ε[k ( 0,3933( 0,43) k 9,88 0,93 k + ), (3) ami megegyezik (7)-tel.

.8.6.4. jbboldal 0.8 0.6 0.4 0. 0 0 3 4 k. ábra. A (6) rendszeregyenlet jobb oldala u[k = ε[k gerjesztésre. jobboldal 0. 0 0. 0 3 4 3. ábra. A (6) rendszeregyenlet jobb oldala u[k = δ[k gerjesztésre 4.4. Impulzusválasz a rendszeregyenletb l A gerjesztés k 0 = ütemt l zérus. A rendszer csak a k k = k 0 + m = 4-t l gerjesztetlen, tehát csak innen igaz, hogy a teljes megoldás sajátmegoldásból áll. A k = k = 4-t l a megoldás h[k = K ( 0,43) k + K 0,93 k k 4 (3) Mivel k = m n+k 0 = 3 + =, a konstansok megfelel megválasztásával a két megel z ütemre k = 3-ra és k = -re ki lehet terjeszteni a megoldást. h[-t és h[3-at lépésr l-lépésre határozzuk meg. h[ = 0,4 és

h[3 = 0,7. A konstansok meghatározására szolgáló egyenletek 0, 4 = K ( 0,43) + K 0,93 (33) 0, 7 = K ( 0,43) 3 + K 0,93 3, (34) ahonnan K =,34 és K = 0,7. A végeredmény a k = -beli érték explicit hozzáadásával 6 : h[k = δ[k + ε[k (,34( 0,43) k + 0,7 0,93 k), (3) ami megegyezik ()-tel. 6 Hiszen a megoldás formulája csak k = -t l érvényes, azonban k = -ben h[ =.