メインコンテンツへスキップ
見出し画像

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。

    画像


    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。

    画像


    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。

    画像


    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。

    画像


    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:


    画像


    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。

    画像


    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。

    画像


    逆に応答を示す場合は逆ラプラス変換を用いる。

    画像


    本記事のもくじはこちら:


    あなたへのおすすめ