Fondamenti di automatica/Sistemi: differenze tra le versioni

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\begin{itemize}
\item
$<math>x(t) \in \Re \rightarrow \Re^{n_{x}}$</math> è il vettore di stato;
\item
$<math>u(t) \in \Re \rightarrow \Re^{n_{u}}$</math> è il vettore di ingresso;
\item
$<math>t \in \Re$</math> è il tempo;
\item
$<math>y(t) \in \Re \rightarrow \Re^{n_{y}}$</math> è il vettore di uscita;
\item
$<math>f_{s}(\cdot)$</math> e $<math>f_{u}(\cdot)$</math> sono campi vettoriali (che si suppongono normalmente analitici).
\end{itemize}
 
Si considera poi
$<math>t_{0}$</math> l'istante iniziale e
$<math>x(t_{0})$</math> lo stato iniziale (che spesso si suppone noto).
$<math>x'(t) = f_{s}(x(t), 0 , t)$</math> è detto \emph{movimento libero dello stato}
(l'evoluzione dello stato a partire da uno stato iniziale per ingresso nullo);
$<math>x'(t) = f_{s}(0 , u(t) , t)$</math> è detto \emph{movimento forzato dello stato}
(l'evoluzione dello stato a partire da uno stato iniziale nullo);
 
== Classificazione dei sistemi ==
i sistemi dinamici descritti precedentemente in forma canonica possono essere classificati
\vedilibro{rif:b}{35, sezione 2.3: Classificazione dei sistemi dinamici}
in vadi modi sulla base delle proprietà delle funzioni
$<math>f_{s}(\cdot)$</math> e $<math>f_{u}(\cdot)$</math>
 
Si dicono sistemi \emph{monovariabili}
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o \emph{SISO}
i sistemi dotati di una sola variable di ingresso e di una sola variabile di uscita scalari
($<math>y(t) \in \Re \rightarrow \Re , u(t) \in \Re \rightarrow \Re$</math>);
i sistemi con più ingressi o uscite si dicono sistemi \emph{multivariabili} o \emph{MIMO}
 
Riga 47:
\vedilibro{rif:b}{37}
i sistemi la cui uscita dipende solo dallo stato e non dipende dall'ingresso
($<math>y(t) = f_{u}(x(t),t)$</math>);
sistemi per cui l'uscita dipende anche dall'ingresso direttamente sono detti sistemi \emph{propri};
sistemi propri possono essere trasformati in un sistema strettamente proprio equivalente aggiungendo una variabile allo stato
Riga 54:
\vedilibro{rif:b}{37}
se l'evoluzione dell'uscita e dello stato in un dato istante non dipende dal tempo in cui quell'istante si colloca, ovvero le funzioni
$<math>f_{s}(\cdot)$</math> e $<math>f_{u}(\cdot)$</math>
non dipendono dalla variabile tempo $<math>t$</math>;
 
Un sistema è \emph{lineare}
Riga 63:
\vedilibro{rif:b}{45, sezione 2.5: Sistemi lineari}
 
== Linearizzazione ==
\`E spesso preferibile trattare problemi lineari,
esistono metodi per ricondurre sistemi non lineari a sistemi lineari
\vedilibro{rif:k}{183, section 4-7: Linearization of nonlinear systems}
 
Se supponiamo che le funzioni $<math>f_{s}()$</math> e $<math>f_{u}()$</math> siano sufficentemente regolari nell'intorno di un punto $<math>(x(t_{0}), 0 , t_{0})$</math> è possibile approssimarle nell'intorno di quel punto con il loro sviluppo di Taylor arrestato al termine di primo grado.
\vedilibro{rif:b}{48, sezione 2.6: Linearizzazione}
 
Se ci troviamo a trattare problemi non lineari, ci si restringe nell'intorno di un punto di equilibrio del sistema,
ovvero tale che $<math>x'(t) = 0$</math>,
e si approssimano tutte le funzioni a funzioni lineari.