1ra Evaluación I Término 2012-2013. 5/julio/2012. TELG1001
Tema 2. (30 puntos) Dos sistemas LTI-DT tienen respuesta impulso h1[n] y h2[n] respectivamente. Los sistemas en referencia, utilizados como subsistemas, son conectados en cascada con la finalidad de conformar un sistema total, tal como se muestra en la siguiente figura.
1ra Evaluación I Término 2012-2013. 5/julio/2012. TELG1001
Tema 1. (30 puntos) El diagrama de polos y ceros de un sistema de segundo orden cuya función de transferencia H(s) es mostrado en la siguiente figura, donde se conoce que la respuesta DC de este sistema es -1. es decir H(j0)=-1.
a. Conociendo el hecho que:
H(s)=s2+a1s+a2k(s2+b1s+b2)
determinar el valor de las constantes k, b1,b2, a1 y a2.
b. Encontrar la respuesta impulso h(t) del mencionado sistema.
c. Comente justificadamente acerca de la estabilidad interna y externa del mencionado sistema.
tomando el modelo proporcionado de la ecuación, se compara para encontrar los valores de las variables
H(s)=s2+a1s+a2k(s2+b1s+b2)
k = 1, b1=0, b2=2.25, a1=2, a2=1.25
Separando en fracciones parciales, dado que el grado M del numerador y grado N denominador son iguales, ganancia el coeficiente del término de mayor grado del numerador. Lo mismo que se obtiene al dividir el numerador y denominador por s2 y hacer s→∞
con lo que 2+k1=0, entonces k1=-2,
también 1.25+k2=2.25, entonces K2 = 1
con lo que se obtiene,
H(s)=1+s2+2s+1.25−2s+1
los polos se encuentran sobre el lado izquierdo del plano s, por lo que el sistema es asintoticamente estable
Observe que para H(s) el grado del polinomio el numerador P de H(s) es igual al grado del denominador Q. por lo que M=N. por lo que se considera un función impropia (Lathi 4.3b p339, 4.2 p359). Se genera una respuesta impulso por el valor de la constante 1 que se obtiene al usar fracciones parciales.
Para la transformada inversa, para el término cuadrático, en la tabla de transformadas de Laplace se identifica el caso 12c:
Para el bloque de ingreso se debe mantener los coeficientes como números enteros o racionales. Recordando que los algoritmos de Sympy para transformadas de Laplace (hasta versión 1.11) se encuentran escritos para el dominio de los enteros y racionales (‘ZZ’), por lo que los datos se ingresan como:
1ra Evaluación II Término 2011-2012. 1/Diciembre/2011. TELG1001
Tema 2. (40 puntos) Considere la existencia de un sistema LTI-CT, cuya representación mediante el uso de operadores es la siguiente:
(D2+3D−28)y(t)=(15D+72)x(t)
Adicionalmente, se conoce que la Región de Convergencia de la función de transferencia del referido sistema es -7 < Re(s) < 4.
Determinar,
a. La función de transferencia H(s) y esquematizar en el plano complejo su diagrama de polos y ceros. Comente sobre la estabilidad del sistema, justificando debidamente su respuesta.
b. La respuesta impulso h(t) de dicho sistema, y la obtención de su valor inicial y final a partir de la aplicación del TVI y TVF.
c. La representación del mencionado sistema, en el dominio de tiempo contínuo, mediante diagrama de bloques.
d. La respuesta de dicho sistema frente a la entrada:
1ra Evaluación II Término 2011-2012. 1/Diciembre/2011. TELG1001
Tema 2. (30 puntos) Para el sistema LTI_CT integrado por la conexión en serie de dos subsistemas; y conociendo la señal de entrada x(t) junto a la respuesta impulso h(t) para el primer subsistema, se requiere:
a. Determinar, esquematizar y etiquetar la respuesta w(t) que se genera a la salida del primer subsistema, asi como su correspondiente energía.
b. Obtener, esquematizar y etiquetar la salida y(t) que genera el sistema global, así como su correspondiente energía.
c. Conociendo la existencia de la señal z(t), expresar w(t) como una función de z(t).
1ra Evaluación II Término 2011-2012. 1/Diciembre/2011. TELG1001
Tema 1. (30 puntos) Un estudiante de la materia Sistemas Lineales ha determinado que un sistema LTI-DT está integrado por la conexión serie-paralelo de cuatro subsistemas, tal como se muestra en la figura.
1ra Evaluación I Término 2011-2012. 7/Julio/2011. TELG1001
Tema 3. (40 puntos) Considere la existencia de un sistema LTI-CT, cuyo esquema del diagrama de bloques en el dominio de la frecuencia compleja, que relaciona la entrada-salida del mismo es el siguiente:
Adicionalmente, la Región de Convergencia de la función de transferencia del sistema es -7 < Re(s) <4.
Determinar:
a. La función de transferencia H(s) del mencionado sitema y esquematizar en el plano complejo su diagrama de polos y ceros. Comente sobre la estabilidad de este sistema, justificando debidamente su respuesta.
b. La respuesta impulso h(t) de dicho sistema, y la obtención de su valor inicial y final a partir de la aplicación del TVI y TVF.
c. La representación del mencionado sistema, en el dominio del tiempo contínuo, mediante diagrama de bloques.
d. La respuesta de dicho sistema frente a la entrada
1ra Evaluación I Término 2011-2012. 7/Julio/2011. TELG1001
Tema 2. (30 puntos) Un sistema LTI-CT está integrado por la conexión en paralelo de dos subsistemas integradores, SS1 y SS2, tal como ser muestra en la figura.
Conociendo la forma que tiene la derivada de la entrada de dicho sistema, se requiere:
a. Determinar, esquematizar y etiquetar la respuesta impulso h(t) de cada subsistema y del sistema completo. Comente sobre la estabilidad de cada subsistema y del sistema completo, justificando debidamene su respuesta.
b. Obtener la función de transferencia del mencionado sistema.
c. Para el sistema completo: determinar, esquematizar y etiquetar la respuesta y(t) frente a la entrada x(t).
1ra Evaluación I Término 2011-2012. 7/Julio/2011. TELG1001
Tema 1. (30 puntos) Un sistema LTI-DT esta integrado por la conexión en paralelo de dos subsistemas retroalimentados, tal como se muestra en la figura.
Determinar:
a. Las respuestas impulso de cada subsistema y del sistema completo, es decir h1[n], h2[n], h[n].
b. Comente sobre la estabilidad de cada subsistema y del sistema completo, justificando debidamente su respuesta
c. La respuesta y[n], en forma de mínima expresión, frente a la excitación
1ra Evaluación II Término 2010-2011. 9/Diciembre/2010. TELG1001
Tema 4. (25 puntos) Un estudiante de la materia Sistemas Lineales ha determinado que una de las raíces características del sistema LTI-DT causal, que se muestra en la siguiente figura, es γ=1/4. La ecuación de diferencias que relaciona la entrada-salida del mismo es dada por: