Funzione di trasferimento: differenze tra le versioni

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==Descrizione==
La funzione di trasferimento di un [[sistema dinamico lineare]] è una [[Funzione (matematica)|funzione]] di variabile [[numero complesso|complessa]] che descrive completamente il comportamento del sistema, mettendone in relazione l'ingresso e l'uscita.
Si consideri una funzione <math>u : \R \to \R^n</math> che rappresenta l'ingresso ed una funzione <math>y : \R \to \R^m</math> che rappresenta l'uscita del sistema. Dette <math>U</math> e <math>Y</math> le [[trasformata di Laplace|trasformate di Laplace]] di <math>u</math> e <math>y</math>, la funzione di trasferimento è la funzione <math>H</math> data dal rapporto:<ref>[http://planetmath.org/?op=getobj&from=objects&id=5394 PlanetMath - Transfer function]</ref>
 
:<math>H(s)=\frac{Y(s)}{U(s)} \qquad s \in \C</math>
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Un altro modo per descrivere la risposta <math>y</math> del sistema è considerare l'[[equazione differenziale lineare]] a coefficienti costanti:
 
:<math>\frac{d^n }{dt^n}(y) + a_1\frac{d^{n-1}}{dt^{n-1}}(y) + \dotsb + a_{n-1}\frac{d }{dt}(y) + a_n y = \frac{d^{m} }{dt^m}(xu) + b_1\frac{d^{m-1}}{dt^{m-1}}(xu) + \dotsb + b_{m-1}\frac{d }{dt}(xu) + b_{m-1} xu </math>
 
Nel dominio della [[trasformata di Laplace]] la differenziazione corrisponde alla moltiplicazione per la variabile complessa (frequenza) <math>s</math>, e quindi si ha:
 
:<math> s^n y + a_1 s^{n-1}y + \dotsb + a_{n-1} s y + a_n y = s^{m} xu + b_1 s^{m-1} xu + \dotsb + b_{m-1} s xu + b_{m} xu</math>
 
Per ottenere la funzione di trasferimento, se l'ingresso è <math>xu = e^{st}</math> l'uscita di un sistema lineare ha la forma <math>y = y_0 e^{st}</math>. Sostituendo si ha:
 
:<math> (s^n + a_1 s^{n-1} + \dotsb + a_n )y_0 e^{st} = (s^m + b_1 s^{m-1} + \dotsb + b_{m}) e^{st}</math>
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da cui si ottiene:
 
:<math> y= y_0 e^{st} = \frac{b(s)}{a(s)}e^{st} = H(s)xu(t)</math>
 
dove:
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:<math>y[n] = (h*x)[n] = \sum_{m=-\infty}^\infty h[n-m] x[m] = \mathcal{Z}^{-1}\{H(z)X(z)\}</math>
 
== Note ==
<references/>
 
== Bibliografia ==
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* [[Trasformata di Laplace]]
* [[Trasformata zeta]]
 
==Collegamenti esterni==
*{{planetmath|TransferFunction|Transfer function}}
* [http://www.tedpavlic.com/teaching/osu/ece209/support/circuits_sys_review.pdf ECE 209: Review of Circuits as LTI Systems] &mdash; Short primer on the mathematical analysis of (electrical) LTI systems.
* [http://www.tedpavlic.com/teaching/osu/ece209/lab3_opamp_FO/lab3_opamp_FO_phase_shift.pdf ECE 209: Sources of Phase Shift] &mdash; Gives an intuitive explanation of the source of phase shift in two simple [[LTI system theory|LTI]] systems. Also verifies simple transfer functions by using trigonometric identities.
* [http://reference.wolfram.com/mathematica/ref/TransferFunctionModel.html Transfer function model in Mathematica]
 
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