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書記が物理やるだけ#178 伝達関数-1
古典制御の基礎である伝達関数について,簡単な例を扱う。
問題
伝達関数の計算は,ラプラス変換の応用の良い例である。
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説明
しばらくは線型性(linearity)・時不変性(time invariance)の成り立つLTIシステムについて扱っていく。
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伝達関数は,入力と出力の関係を周波数領域で示したもので,システムのインパルス応答をラプラス変換することで得られる。
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よくある入力を以下に示す,これらはラプラス変換が簡単な形で表せる。
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解答
重ね合わせを計算することで,応答を畳み込み積分で示すことができる。
畳み込み積分について:
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畳み込み積分の形は少々複雑だが,これはラプラス変換により簡単な積の形で表せるようになる。これを入力と出力の関係として見たものが伝達関数である。
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具体例をいくつか。伝達関数を求めるにはラプラス変換を用いる。
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逆に応答を示す場合は逆ラプラス変換を用いる。
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