Vaimennusvakio

Toisen kertaluvun järjestelmän lähdön käyttäytyminen ajan funktiona eri vaimennusvakion ξ arvoilla.

Vaimennusvakio ξ {\displaystyle \xi } (myös D) on suotimen ominaisuutta kuvaava suure, joka kuvaa järjestelmän värähtelyn vaimenemista. Amplitudin muutoksen riippuvuus vaimennusvakiosta on

A = A 0 e ξ t {\displaystyle \!A=A_{0}e^{-\xi t}} ,

missä A {\displaystyle A} 0 on amplitudin arvo alussa ja t {\displaystyle t} ajanhetki.

Vaimennusvakio määrää Laplace-tasossa navan ja imaginääriakselin välisen kulman. Vaimennusvakion ξ {\displaystyle \xi } sijasta käytetään myös hyvyyslukua Q {\displaystyle Q} tai vaimennuskerrointa d {\displaystyle d} . Näiden välillä vallitsee yhteys

ξ = 1 2 Q = d 2 {\displaystyle \xi ={\frac {1}{2Q}}={\frac {d}{2}}} .

Vaimennusvakio saadaan siirtofunktion biquadranttisesta muodosta

H ( s ) = A ω 2 s 2 + 2 ω ξ s + ω 2 {\displaystyle {H(s)}={\frac {A\omega ^{2}}{s^{2}+2\omega \xi s+\omega ^{2}}}} ,

jossa A {\displaystyle A} on järjestelmän vahvistus ja ω {\displaystyle \omega } ominaiskulmataajuus.

Vaimennusvakion ja ominaiskulmataajuuden suhteen vaikutus järjestelmän toimintaan

  • ξ {\displaystyle \xi } < 0 {\displaystyle 0} Järjestelmän amplitudi kasvaa, kunnes se saavuttaa maksimaalisen arvonsa.
  • ξ {\displaystyle \xi } < 1 {\displaystyle 1} Järjestelmän on alivaimennettu eli se värähtelee.
  • ξ {\displaystyle \xi } = 1 {\displaystyle 1} Järjestelmä on kriittisesti vaimennettu eli se saavuttaa loppuarvonsa nopeiten eikä värähdä kertaakaan.
  • ξ {\displaystyle \xi } > 1 {\displaystyle 1} Järjestelmä on ylivaimennettu eli järjestelmä ei värähtele ja se saavuttaa huippuarvonsa hitaammin.

Katso myös

Tämä fysiikkaan liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.