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13.02.2 weiter z-Transformation, Rückkopplung


CC-BY-NC-SA 3.0

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undjetzt schreibe ich mal hinwegdieses Schaltbildbedeutetfür die Zeit transformiertewirdNummerfünfwas heißt das jetzt für die Z transformiertundnehme ein Bild das ich absurd ich nehme ein Bild und übersetzte das eine rationale Funktionkleinschreibemal hin was denn diewas denn der Ausgang wäre die Z konsumierte vom Ausgangdas muss auch soundsoviel malzehn hoch minus drei Sohn sowie Matz jedoch Windows achtundneunzigund sonstige Mazedonier sondern was auch immer die Zentren zur Mitte des Ausgangssignalsmuss seinum eins verzögertdiese Summeum eins verzögert diese Summe angenommendiese Summe hierstünde in der Klammer drin DZ transformiertevon dieser Summe stünde in der Klammerwas müsste dannbei Y hinten rauskommen als der transformiertewenn sie diese Summe hätten die Zentralsummationder Summedie muss dann um ein Sample verzögert werden aber mein Zimmer verzögern heißt Mahlzeit noch minus eins nehmenauch die Z konsumierte der Summe die kommt eine Klammer reinverzögern als Sample heißt die Z konsumierte Matz jedoch minus eins das Contentmützenraus jetzt guck ich mir die Summe anwas es DZ konsumierte der Summeder Trasse mit einer Summe ist et cetera summiertebeide Eingänge auf summiertGTZ konsumierte von X kein ProblemFlussund jetzt VDZ konsumierte vom zweiten Eingang hierder zweite Eingang ist aber null Komma eins malYdas heißt hier steht null Komma eins mal DZ konsumierte von Ydas ist die Übersetzung dann von einemSchaltplanwenn man so willin eine Gleichungkann sagen was dieses im sonder hinten ist es Y istum eins verzögertum eins verzögertdie Summeob sich die Summe von Xda steht Xundnull Komma eins mal Yziemlich dumm aus dem Schaltplanabzulesenwie gesagt das es weit ins fehl schon weit vorausund ?? michvöllig absurd dass man das nachher so tun kannhaben sie sie mit welcher Eleganz das funktioniert dank dieser komischenTransformationkann man auf ziemlich simple Weise vonsolchen Diagrammen übersetzenin Gleichungen mit plus malplus minus mal geteiltund die kann ich es ?? obendrein auch noch auflösenwas mich typischerweise interessiert ist ja was denn hinten rauskommtgegeben dieses Eingangssignalwas kommt denn dann bitteschön der hinten raus mit der Rückkopplungsschleifehierdas kann ich jetzt aus Rechnen lösen sie das aufda stehtY ist gleich Z noch minus eins X von Zplusnull Komma eins Mark und sie nochmals jedoch minus einsY von Zich bringe Y rüberdann steht hier auf der linken Seiteäheins minusnull Komma eins Z hoch minus eins maldie Zentren somit von Y den hierrüber bringen auf die linke Seitedas ist dann also Z hoch minus eins mal X von Z und kann ich auflösennach Y ich finde also Y von Z ist gleichZ hoch minus einsdurchetwas im Querformat schreiben Tschuldigungäh eins minus null Komma eins Z hoch minus eins und den steht dennoch dahinter malX von Zwas diese Funktion tutdiese Funktion was diese Schaltung soll ich sagen was diese Schaltung hier tut es dieser Filter dieses Filter tutistin der Z Transformationist in die Zentren Summation vom Originalsignalmaldiese rationale Funktionjedoch minus eins durch eins minus null Komma eins jedoch minus einsbis ?? zwei ?? umschreiben das damit jedoch minus eins steht sonder Zund beziehen einfach oben und unten EZ soll der keine große Kunst seinan verschiedene übliche rationale Funktiondieser Aufbau hier erforderlich ?? Aufbau die Wirkung von diesem Aufbau sollte besser sagen die Wirkung von diesem Aufbauwird beschriebendurch diese rationale Funktion hierdas es nachher die übliche Art wie sierationale Funktionen sehensobald das gefiltert wird und entsprechendauch waser geregelt wird ?? diesen viel Feedbackschleifestellt sich vorallemständig vor hier wäre noch ein Motor der irgendwas steuertan keine Ahnungwas mechanisches vielleicht steuert oder ein elektronischer Regler der irgendwas steuert und zum Schluss messen sie und heben das Signal zurück gekoppeltdas ganze soll stabil bleibenTraumdann kommen sich solche Sachennicht nur beim Filtern sondern auch beimregelnund der Prozess wird beschrieben durch eine rationale Funktion ich studiere dannobsiegt Leerschritt ich studiere diese rationale Funktionund lerne darüberwas über diesen Regelprozessoder den Filterprozesszum Beispiel wieder auf im Buswieder auf Impulse reagiertwenn siehier an den Eingang einen Impuls einspeisen?? Komma getrenntsechsNummer des Samplesdas einfachste was ich so tun kannist ein Impuls einspeisensowie der ausein Signal das immer null ist außerbei null Sampledas null Sample ist gleich einsmanchmal der volle Wert im Bett landet man gerade rechnetbesonders Samplees auf jeden Fall nicht nur alle anderen sind null das wäre ein Impulsman kommt sich gerne an was denn aus einem Impuls wirdnundas kann man jetzt einfach ablesenwas es DZ transformierte für diesen Impulsgenauschlicht und ergreifend eineinmalZ hoch minus null plus null malZ hoch minus eins plus null Matz jedoch minus zwei und so weiter und so fort DZ transformiertefür den Impulsist einfachganz dumm einsund damitbin ich hier recht schnell fertigzu bestimmen was denn rauskommthierhin steht eins wenn ich mitten Impuls reingehedas heißt DZ konsumierte des Ausgangssignalsist einfach die rationale Funktioneine ganz andere Bedeutung dann davondiese rationale Funktion beschreibt also die Impulsantwortist dann heißt was passiert am Ausgang vernichteten Impuls reingehenet cetera summierte jetzt eins ständig eins die Konstante eins wird am Ausgang nicht einfach diese rationale Funktionwie beschreibt man also dieImpulsantwortgenauer gesagt DZ transformierteder Impulsantwortindas muss also umgekehrt seinwird es mal maldiePulsantwortda muss es genau umgekehrt haben Z transformierte der Impulsantwortmuss also seinseitlich obenhabe ich da einmaljedoch minus einzig eins bis null Komma eins jedoch minus einsZ hoch minus eins durcheins minus null Komma eins Z hoch minus einsbesonders ?? noch schöner schreiben Sie oben und unten EZ Multiplizierensieht auch wirklich viel rationale Funktion aus eins Durchsatzminus null Komma einsZiffer ?? bisschen netter auslediglich aus dem Polynom durch Polynom wobei das Polynom da oben Zähler natürlichziemlich billig istnundas müsste ich jetzt schreiben alseine Zahl mal eins plus eine Zahlmahlzeithoch minus eins plus eine Zahlenmahlzeithoch minus zweiplus eine Zahl mal Z hoch minus dreiPlus und so weiterund dann habe ich dieImpulsantwortwas am Ausgang tatsächlich passiert wenn ein Impuls angelegtdas es erst wäre dieser Wert hier der stünde dadieser Wertwäre die Zahlhier wäre ein Wert es wäre die Zahl und so weiter zuvor?? sich jetzt rückwärts übersetzenmacht ?? allgemein nicht so man studiert etwas andere Geschichten aber als Idee hoffentlich nicht ganz unplausibel das man dasmachen könnte ich könnte dieses nehmenich weiß das ist DZ konsumierte Impulsantwortund das könnte jetzt versuchen wieder so zerlegen zu zerlegen eine Konstante mal eins ein konstant Matz jedoch minus eins und so weiter sofortwenn ich in die Konstanten habe weiß ich was die Werte der Impulsantwort seinZentren somit muss er sein diese Zahl wird dieser Wert mal eins plusdieser Wert Matz jedoch minus eins plus dieser Wert hat jedoch minus zweiund so weiter und so fortdas ist die übliche Art nachherarm bei der Signalverarbeitungfilterzu bauenichgucke mir nichtdie wahren Signale an sondern ich guck mir diese schräge Geschichte einer Annahme der Transformationsrechtedie ganze Zeit damit rummal irgendwelche Schaltpläne möchten jetzt mal irgendwelche Schaltpläne aufbeschreibe die mithilfe der Z Transformationanund arbeitet ziemlich losgelöstvon den eigentlichenSignalauf dieser Basisdas ?? der Zentren Summation werde das gerade fürchterlich fanden ?? et cetera Klammer zu noch relativ einfachanwas man ihn zuerst servieren wir sind nicht solche Zeit diskreten Systemesondern Systeme wie man sie mit Analogelektronikaufbauen würdeund damit muss man dann nicht die Zentren Summation seine Dealablasstransformationdie ist etwas ekliger weiß plötzlich um Integrale und um Ableitungen geht insofern habe sie bei der ZentrensummationbelassenArmen die für die noch halbwegs verständlichaber auch dannbei der Analogelektronikmodellablassen Summation sehen sierationale Funktiondie dann sein System beschreiben das Verhalten seines Systems beschreibengenauer gesagt das Verhalten eines linearen Systems beschreibennoch genau das Verhalten eines linearen kausalen Systems aberdaswird einer zu gegebener Zeit noch dran kommendie Technoval Message istsolche Systeme mit Rückkopplungenwerden typischerweisemit rationalenFunktionen beschriebenauf eine Weise die ein zuerst haarsträubend vorkommt aber man gewöhnt sich dann dranhoffe zumindest das Wetter sind alle zusammen schaffen sie sich dran gewöhntdass man es dann so ausrechnen kann tatsächlich was die System machen das auch so planen kann diese Systeme