বাস্তব বিশ্বে একটি স্থিতিস্থাপক বার বা মহাকর্ষের বিরুদ্ধে একটি বসন্তের সাথে সংযুক্ত ব্লকের মতো একটি সাধারণ যান্ত্রিক ব্যবস্থা সম্পর্কে চিন্তা করুন। আপনি যখনই সিস্টেমটিকে একটি নাড়ি (ব্লক বা বারে) দেবেন তখন এগুলি একটি দোলন শুরু হবে এবং শীঘ্রই তারা স্থানান্তর বন্ধ করবে।
এমন উপায় আছে যা আপনি এই জাতীয় একটি সিস্টেম বিশ্লেষণ করতে পারেন। দুটি সাধারণ উপায় হ'ল:
সম্পূর্ণ সমাধান = সমজাতীয় সমাধান + নির্দিষ্ট সমাধান
সম্পূর্ণ প্রতিক্রিয়া = প্রাকৃতিক পুনরায় বন্ধ (শূন্য ইনপুট) + জোর করে প্রতিক্রিয়া (শূন্য অবস্থা)
সিস্টেমটি একই হওয়ায় উভয়ের একই আচরণের প্রতিনিধিত্বকারী একই চূড়ান্ত সমীকরণের ফলাফল হওয়া উচিত should তবে প্রতিটি অংশের শারীরিকভাবে কী অর্থ (বিশেষত দ্বিতীয় পদ্ধতি) তা আরও ভালভাবে বুঝতে আপনি তাদের আলাদা করতে পারেন।
প্রথম পদ্ধতিতে, আপনি এলটিআই সিস্টেম বা গাণিতিক সমীকরণ (ডিফারেনশিয়াল সমীকরণ) এর দৃষ্টিকোণ থেকে আরও বেশি চিন্তা করেন যেখানে আপনি এর একজাতীয় সমাধান এবং তার নির্দিষ্ট সমাধান খুঁজে পেতে পারেন। একজাতীয় দ্রবণটিকে আপনার সিস্টেমের ক্ষণস্থায়ী প্রতিক্রিয়া হিসাবে সেই ইনপুট (প্লাস এর প্রাথমিক শর্ত) হিসাবে দেখা যেতে পারে এবং নির্দিষ্ট সমাধানটি আপনার ইনপুটটির পরে / পরে আপনার সিস্টেমে স্থায়ী অবস্থা হিসাবে দেখা যেতে পারে।
দ্বিতীয় পদ্ধতিটি আরও স্বজ্ঞাত: প্রাকৃতিক প্রতিক্রিয়া মানে তার প্রাথমিক অবস্থায় সিস্টেমের প্রতিক্রিয়া কী what এবং জোরপূর্বক প্রতিক্রিয়া হ'ল প্রদত্ত ইনপুটটিতে সিস্টেমের প্রতিক্রিয়া কী তবে কোনও প্রাথমিক শর্ত ছাড়াই। আমি যে বারটি দিয়েছি বা ব্লক উদাহরণটি দিয়েছি তা বিবেচনা করে আপনি কল্পনা করতে পারেন যে কোনও সময় আপনি আপনার হাত দিয়ে বারটি চাপলেন এবং আপনি এটি সেখানে ধরে রেখেছেন there এটি আপনার প্রাথমিক অবস্থা হতে পারে। আপনি যদি এটিকে ছেড়ে যেতে দেন তবে এটি দোলা দেয় এবং তারপরে থামবে। এটি সেই শর্তে আপনার সিস্টেমের প্রাকৃতিক প্রতিক্রিয়া।
এছাড়াও আপনি এটিকে যেতে দিতে পারেন তবে তবুও এটি বারবার আঘাত করে সিস্টেমে কিছু বাড়তি শক্তি দেয়। সিস্টেমটির প্রাকৃতিক প্রতিক্রিয়া আগের মতোই থাকবে তবে আপনার অতিরিক্ত হিটগুলির কারণে কিছু অতিরিক্ত আচরণও প্রদর্শন করবে। আপনি যখন দ্বিতীয় পদ্ধতির মাধ্যমে আপনার সিস্টেমের সম্পূর্ণ প্রতিক্রিয়া খুঁজে পান, আপনি স্পষ্টভাবে দেখতে পারেন যে সেই প্রাথমিক অবস্থার কারণে সিস্টেমের প্রাকৃতিক আচরণ কী এবং সিস্টেমের প্রতিক্রিয়া কী তা যদি কেবল ইনপুট (প্রাথমিক শর্ত ছাড়াই) থাকে। তারা উভয়ই সিস্টেমের সমস্ত আচরণের প্রতিনিধিত্ব করবে।
এবং দ্রষ্টব্য যে জিরো রাজ্য প্রতিক্রিয়া (জোরপূর্বক প্রতিক্রিয়া) এছাড়াও একটি "প্রাকৃতিক" অংশ এবং একটি "নির্দিষ্ট" অংশ থাকতে পারে। এটি কারণ কোনও প্রাথমিক শর্ত ছাড়াই, আপনি যদি সিস্টেমে একটি ইনপুট দেন তবে এটির একটি ক্ষণস্থায়ী প্রতিক্রিয়া + স্থায়ী রাষ্ট্রের প্রতিক্রিয়া থাকবে।
উদাহরণের প্রতিক্রিয়া: ধারণা করুন যে আপনার সমীকরণটি নিম্নলিখিত সার্কিটের প্রতিনিধিত্ব করে:
আপনার আউটপুট y (টি) হ'ল সার্কিট কারেন্ট। এবং কল্পনা করুন যে আপনার উত্সটি + 48v এর ডিসি উত্স। এইভাবে, এই বন্ধ পথে উপাদানটির ভোল্টেজের সংমিশ্রণ তৈরি করে আপনি পাবেন:
ϵ = ভিএল+ ভিআর
আমরা বর্তমানের বিবেচনায় ইন্ডাক্টর ভোল্টেজ এবং রোধক ভোল্টেজ পুনরায় লিখতে পারি:
ϵ = এল ডিআমিঘটি+ আর আই
আমাদের যদি + 48VDC এবং L = 10H এবং R = 24Ohms এর পাওয়ার উত্স থাকে তবে:
48 = 10 ডিআমিঘটি+ 24 i
যা আপনি ব্যবহার করেছেন সমীকরণটিকে বিশদভাবে। সুতরাং, সিস্টেমে পরিষ্কারভাবে আপনার ইনপুট (আরএল সার্কিট) আপনার কেবলমাত্র 48f এর পাওয়ার সাপ্লাই। সুতরাং আপনার ইনপুট = 48।
আপনার প্রথম শর্তগুলি হ'ল y (0) = 5 এবং y '(0) = 0. শারীরিকভাবে এটি প্রতিনিধিত্ব করে যে = 0 মুহুর্তে আমার সার্কিটের বর্তমান 5A হয় তবে এটি আলাদা হয় না। আপনি ভাবতে পারেন যে সার্কিটের আগে কিছু ঘটেছিল যা 5 এ এর সূচকটিতে একটি স্রোত রেখেছিল। সুতরাং সেই প্রদত্ত মুহুর্তে (প্রাথমিক মুহুর্তে) এর সিলের সেই 5 এ (y (0) = 5) রয়েছে তবে এটি বাড়ছে বা হ্রাস পাচ্ছে না (y '(0) = 0)।
এটি সমাধান:
একটি ইs টি
। = 0
10 এর একটি ইs টি+ + 24 একজন ইs টি= 0
একটি ইs টি( 10 এস + 24 ) = 0
s = - 2 , 4
সুতরাং,
আমিজেডআমি( টি ) = এ ই- 2 , 4 টি
যেহেতু আমরা জানি যে আমি (0) = 5:
i ( 0 ) = 5 = এ ই- 2 , 4 । 0
এ = 5
আমিজেডআমি( টি ) = 5 ই- 2 , 4 টি
t = + ∞
এখন আমরা সমীকরণের নির্দিষ্ট সমাধানটি খুঁজে পেতে পারি যা বিদ্যুৎ সরবরাহের উপস্থিতির কারণে (ইনপুট) স্থায়ী রাষ্ট্রের প্রতিনিধিত্ব করবে:
i ( t ) = গগ
সুতরাং,
ঘআমিঘটি= 0
তারপর,
48 = 0.10 + 24 সি
সি = 2
i ( ∞ ) = 2
যা আমাদের কাছে একটি ডিসি বিদ্যুৎ সরবরাহ রয়েছে, তাও বোঝায়। সুতরাং ডিসি বিদ্যুৎ সরবরাহ চালু করার ক্ষণস্থায়ী প্রতিক্রিয়ার পরে, সূচকটি তারের মতো আচরণ করবে এবং আমাদের আর = 24 ওহম সহ একটি প্রতিরোধক সার্কিট করবে। তারপরে আমাদের বিদ্যুতের সরবরাহের 2 এ হওয়া উচিত, যেহেতু বিদ্যুৎ সরবরাহটি এটির 48V অতিক্রম করে।
তবে মনে রাখবেন যে আমি যদি সম্পূর্ণ প্রতিক্রিয়া সন্ধানের জন্য কেবল উভয় ফলাফল যুক্ত করি তবে আমাদের কাছে তা হবে:
i ( t ) = 2 + 5 ই- 2 , 4 টি
আমি এখন অস্থায়ী অবস্থায় জিনিসগুলিকে গণ্ডগোল করেছি কারণ আমি টি = 0 রাখলে আমরা আর আগের মতো i = 5 পাব না। এবং আমরা আছে i = 5 যখন T = 0, কারণ এটি একটি প্রদত্ত প্রাথমিক অবস্থা খুঁজে। এটি কারণ জিরো-রাজ্যের প্রতিক্রিয়াটির একটি প্রাকৃতিক শব্দ রয়েছে যা সেখানে নেই এবং আমাদের আগের মতো ফর্ম্যাটও রয়েছে। এটি সেখানে যুক্ত করা হচ্ছে:
i ( t ) = 2 + 5 ই- 2 , 4 টি+ বি ইs টি
সময় ধ্রুবক একই তাই এটি কেবল আমাদের বি:
i ( t ) = 2 + 5 ই- 2 , 4 টি+ বি ই- 2 , 4 টি
এবং আমরা জানি যে:
i ( টি ) = 2 + 5 + বি = 5
সুতরাং,
খ = - 2
তারপরে, আপনার সম্পূর্ণ সমাধানটি হ'ল:
i(t)=2+5e−2,4t−2e−2,4t
আপনি এই শেষ শব্দটির কথা ভাবতে পারেন আমরা প্রাথমিক অবস্থার সাথে মেলে জোর করে দেওয়া প্রতিক্রিয়ার একটি সংশোধন শব্দ হিসাবে পেয়েছি। এটির সন্ধান করার আরেকটি উপায় হ'ল একই পদ্ধতির কল্পনা করা তবে কোনও প্রাথমিক শর্ত ছাড়াই নয়। তারপরে সমস্ত উপায়ে আবার সমাধান করার পরে আমাদের তা হবে:
iZS(t)=2+Ae−2,4t
তবে এখন আমরা প্রাথমিক শর্তগুলি বিবেচনা করছি না (i (0) = 0), তারপরে:
iZS(t)=2+Ae−2,4t=0
এবং যখন t = 0:
A=−2
সুতরাং আপনার সিস্টেমের বাধ্য (জিরো-স্টেট) প্রতিক্রিয়া হ'ল:
iZS(t)=2−2e−2,4t
এটি কিছুটা বিভ্রান্তিকর তবে এখন আপনি বিভিন্ন দৃষ্টিকোণ থেকে জিনিসগুলি দেখতে পারেন।
-জাতীয় / বিশেষ সমাধান:
i(t)=ip(t)+in(t)=2+3e−2,4t
প্রথম শব্দটি (2) নির্দিষ্ট সমাধান এবং স্থায়ী রাষ্ট্রের প্রতিনিধিত্ব করে। ডান দিকের বাকী অংশটি ক্ষণস্থায়ী প্রতিক্রিয়া, একে সমীকরণের সমজাতীয় সমাধানও বলা হয়। কিছু বই একে একে প্রাকৃতিক প্রতিক্রিয়া এবং জোরপূর্বক প্রতিক্রিয়া বলে যেহেতু প্রথম অংশটি বাধ্যতামূলক অংশ (বিদ্যুত সরবরাহের কারণে) এবং দ্বিতীয় অংশটি ক্ষণস্থায়ী বা প্রাকৃতিক অংশ (সিস্টেমের বৈশিষ্ট্য)। আমি মনে করি সম্পূর্ণ প্রতিক্রিয়া সন্ধান করার এই দ্রুততম উপায়, কারণ আপনাকে কেবল স্থায়ী অবস্থা এবং একবারে প্রাকৃতিক প্রতিক্রিয়া খুঁজে পেতে হবে। তবে কী কী প্রতিনিধিত্ব করছে তা পরিষ্কার নয়।
-জিরো ইনপুট / শূন্য অবস্থা:
i(t)=iZS(t)+iZI(t)=2−2e−2,4t+5e−2,4t
2−2e−2,4t
5e−2,4t
কিছু লোক এটিকে প্রাকৃতিক / জোর করে প্রতিক্রিয়া ফর্ম্যাটও বলে। প্রাকৃতিক অংশটি জিরো-ইনপুট এবং জোর করা অংশটি জিরো-স্টেট হবে, যা উপায় দ্বারা একটি প্রাকৃতিক পদ এবং নির্দিষ্ট শব্দ দ্বারা রচিত হয়েছে।
আবার, তারা সবাই আপনাকে একই ফলাফল দেবে যা পাওয়ার উত্স এবং প্রাথমিক শর্তাদি সহ পুরো পরিস্থিতি আচরণের প্রতিনিধিত্ব করে। কেবলমাত্র নোট করুন যে কোনও ক্ষেত্রে এটি দ্বিতীয় পদ্ধতিটি ব্যবহারে কার্যকর হতে পারে। এর একটি উত্তম উদাহরণ হ'ল আপনি যখন কনভোলিউশনগুলি ব্যবহার করছেন এবং আপনি জিরো-স্টেটের সাথে আপনার সিস্টেমে প্ররোচিত প্রতিক্রিয়া খুঁজে পেতে পারেন। সুতরাং এই পদগুলি ভঙ্গ করা আপনাকে জিনিসগুলি পরিষ্কারভাবে দেখতে এবং সমাধানের জন্য পর্যাপ্ত শব্দ ব্যবহার করতে সহায়তা করতে পারে।