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Die Zeitkonstante griech t displaystyle tau tau oder T displaystyle T ist eine charakteristische Grosse eines linearen dynamischen Systems das durch eine gewohnliche Differentialgleichung oder durch eine zugehorige Ubertragungsfunktion G s displaystyle G s beschrieben wird Sie hat die Dimension einer Zeit ihre Masseinheit ist meist die Sekunde Funktionsbild eines PT1 Gliedes nach einem Eingangssprung Ein dynamisches System ist eine Funktionseinheit zur Verarbeitung und Ubertragung von Signalen die Systemeingangsgrosse u t displaystyle u t ist als Ursache und die Systemausgangsgrosse y t displaystyle y t als zeitliche Auswirkung definiert Typische Eingangssignale zur Prufung des Systemverhaltens sind die Impulsfunktion Sprungfunktion und Anstiegsfunktion In der Elektrotechnik ist das Zeitverhalten eines Verzogerungsgliedes 1 Ordnung z B eines RC Glied Tiefpasses mit einer Sprungantwort mit exponentiellem asymptotischem Verlauf allgemein bekannt Dabei bestimmt die Zeitkonstante T R C displaystyle T R cdot C den zeitlichen Verlauf Nach Ablauf einer Zeit von ca 3 Zeitkonstanten hat das Ausgangssignal ca 95 der Grosse des Eingangssignals erreicht wenn die Systemverstarkung K 1 displaystyle K 1 ist Grundsatzlich hangt der zeitliche Verlauf des Ausgangssignals eines Ubertragungssystems beliebiger Ordnung von der Art des Ubertragungssystems und des Eingangssignals ab und bezieht sich nicht nur auf Zeitverzogerungsglieder P T 1 displaystyle PT 1 Glieder Der Begriff Zeitkonstante ergibt sich bei der Beschreibung eines linearen dynamischen Systems durch eine gewohnliche Differentialgleichung mit konstanten Koeffizienten Zur leichteren Berechnung des zeitabhangigen Systemverhaltens wird die systembeschreibende Differentialgleichung der Laplace Transformation unterzogen und daraus das Signalverhaltnis als Ubertragungsfunktion G s displaystyle G s gebildet Die Ubertragungsfunktion in der Zeitkonstantendarstellung entsteht wie folgt Laplace Transformation der gewohnlichen Differentialgleichung hoherer Ordnung Bildung der Ubertragungsfunktion G s Y s U s Zahlerpolynom s Nennerpolynom s displaystyle G s frac Y s U s frac text Zahlerpolynom s text Nennerpolynom s Die Polstellen s p i displaystyle s pi und Nullstellen s n i displaystyle s ni der Ubertragungsfunktion sind die wichtigsten Kenngrossen des Systemverhaltens Faktorisierung der Polynome in die Pol Nullstellendarstellung G s Y s U s k s s n 1 s s n 2 s s n m s s p 1 s s p 2 s s p n displaystyle G s frac Y s U s k cdot frac s s n1 s s n2 dotsm s s nm s s p1 s s p2 dotsm s s pn Umrechnung der Pol Nullstellendarstellung durch Zahlenwerte der Pole und Nullstellen in die Zeitkonstantendarstellung Die Werte der Pole und Nullstellen eines Linearfaktors konnen drei Formen annehmen Null negativ reell negativ konjugiert komplex Damit konnen im Zahler und Nenner der Ubertragungsfunktion insgesamt 3 2 6 displaystyle 3 cdot 2 6 unterschiedliche Grundformen von Linearfaktoren und Faktoren 2 Ordnung mit unterschiedlichem Systemverhalten entstehen G s Y s U s k T v s T s 1 T 2 s 2 2 D T s 1 T n s T s 1 T 2 s 2 2 D T s 1 displaystyle G s frac Y s U s k cdot frac T v cdot s cdot T cdot s 1 cdot T 2 cdot s 2 2DT cdot s 1 T n cdot s cdot T cdot s 1 cdot T 2 cdot s 2 2DT cdot s 1 Die Zeitkonstante T displaystyle T entspricht dem Koeffizienten vor der komplexen Laplace Variable s displaystyle s Sie errechnen sich allgemein aus dem Reziprokwert einer negativen reellen Polstelle s p displaystyle s p oder einer Nullstelle s n displaystyle s n des Nennerpolynoms oder Zahlerpolynoms der Ubertragungsfunktion als 1 T i 1 s p i displaystyle T i frac 1 s pi bzw T i 1 s n i displaystyle T i frac 1 s ni Inhaltsverzeichnis 1 Bestimmung der Zeitkonstanten aus den Polynomen eines linearen dynamischen Ubertragungssystems hoherer Ordnung 1 1 Zeitkonstanten der elementaren Einzelsysteme im Zahler und Nenner der Ubertragungsfunktion 1 2 Aufstellung und Verhalten der elementaren Einzelsysteme 1 3 Testsignale 2 Grundlagen der Ermittlung der Zeitkonstanten aus der gewohnlichen Differentialgleichung 1 Ordnung 2 1 Entstehung einer gewohnlichen Differentialgleichung 1 Ordnung aus einem Hardware Tiefpass 2 2 Entstehung der Ubertragungsfunktion G p fur einen Tiefpass PT1 Glied durch das Verhaltnis komplexer Widerstande 2 3 Entstehung der Ubertragungsfunktion G p fur einen Hochpass durch das Verhaltnis der komplexen Widerstande 3 Berechnung des Zeitverhaltens eines PT1 Gliedes nach einem Eingangssprung 4 Berechnungsbeispiel zur Bestimmung der Zeitkonstanten einer gewohnlichen Differentialgleichung 2 Ordnung 5 Genormte Zeitkonstanten und Ubergangsfrequenzen von Filtern 6 Einzelnachweise 7 Literatur 8 Siehe auch 9 WeblinksBestimmung der Zeitkonstanten aus den Polynomen eines linearen dynamischen Ubertragungssystems hoherer Ordnung BearbeitenSystembeschreibungen durch Ubertragungsfunktionen G s displaystyle G s nbsp konnen entstehen durch Laplace Transformation der systembeschreibenden gewohnlichen Differenzialgleichung zu einer Ubertragungsfunktion Komplexe Spannungsteiler aus einem ruckwirkungsfreien Impedanzverhaltnis Beispiel RC beschaltete Operationsverstarker Systemidentifikation mittels Sprung oder Impulsantwort Zur einfacheren Berechnung und zum leichteren Verstandnis wird die systembeschreibende gewohnliche Differenzialgleichung einer Laplace Transformation unterzogen und ist damit algebraisch berechenbar Dabei wird nach dem Laplace Differentiationssatz eine Ableitung 1 Ordnung der Differenzialgleichung durch die Laplace Variable s displaystyle s nbsp als komplexe Frequenz ersetzt Hohere Ableitungen n ter Ordnung werden entsprechend der Ordnungszahl n displaystyle n nbsp durch s n displaystyle s n nbsp ersetzt Beispiel einer gewohnlichen Differentialgleichung hoherer Ordnung eines Ubertragungssystems mit konstanten Koeffizienten a i displaystyle a i nbsp und b i displaystyle b i nbsp a n y n a 2 y a 1 y a 0 y b m u m b 2 u b 1 u b 0 u displaystyle a n y n ldots a 2 ddot y a 1 dot y a 0 y b m u m ldots b 2 ddot u b 1 dot u b 0 u nbsp Diese allgemeine Form der Differentialgleichung wird einer Laplace Transformation unterzogen a n s n Y s a 2 s 2 Y s a 1 s Y s a 0 Y s b m s m U s b 2 s 2 U s b 1 U s b 0 U s displaystyle a n cdot s n cdot Y s ldots a 2 cdot s 2 cdot Y s a 1 cdot s cdot Y s a 0 cdot Y s b m cdot s m cdot U s ldots b 2 cdot s 2 cdot U s b 1 cdot U s b 0 cdot U s nbsp Durch Anwendung des Laplace Differentiationssatzes auf die systembeschreibende gewohnliche Differentialgleichung entsteht die Ubertragungsfunktion G s displaystyle G s nbsp Mittels der Pol und Nullstellenbestimmung des Zahler und Nennerpolynoms entsteht die faktorielle Darstellung Linearfaktoren der Ubertragungsfunktion Die Ubertragungsfunktion G s wird aus dem Verhaltnis der Ausgangsgrosse zur Eingangsgrosse gebildet Dabei durfen keine Anfangswerte der inneren Energiespeicher Zustandsraumdarstellung des Systems bestehen G s Y s U s b m s m b 2 s 2 b 1 s b 0 a n s n a 2 s 2 a 1 s a 0 Zahlerpolynom s Nennerpolynom s displaystyle G s frac Y s U s frac b m cdot s m dotsb b 2 cdot s 2 b 1 cdot s b 0 a n cdot s n dotsb a 2 cdot s 2 a 1 cdot s a 0 frac text Zahlerpolynom s text Nennerpolynom s nbsp Die Laplace Variable s d j w displaystyle s delta j omega nbsp ist eine unabhangige Variable im komplexen Frequenzbereich Bildbereich s Bereich mit d displaystyle delta nbsp als Realteil und j w displaystyle j omega nbsp als Imaginarteil Sie erlaubt beliebige algebraische Operationen im s Bereich ist aber nur ein Symbol fur eine vollzogene Laplace Transformation und enthalt keinen Zahlenwert Exponenten von s entsprechen dem Grad der Ableitung der Differentiale Zur Bestimmung der elementaren Einzelsysteme G 1 s G 2 s displaystyle G 1 s G 2 s dots nbsp einer Ubertragungsfunktion G s hoherer Ordnung werden die Polynome des Zahlers und Nenners durch Nullstellenbestimmung faktorisiert Wenn Zahlenwerte der Koeffizienten vorliegen konnen mit verschiedenen Methoden die Pole und Nullstellen berechnet werden Dazu eignet sich die sogenannte pq Formel x 2 p x q 0 displaystyle x 2 px q 0 nbsp fur Systeme 2 Ordnung Fertige im Internet verfugbare Programme fur Systeme bis 4 Ordnung konnen mit dem Aufruf Nullstellen Losungen von Polynomen bestimmen benutzt werden Die Pole Nullstellen des Nenners s p i displaystyle s pi nbsp und Nullstellen Nullstellen des Zahlers s n i displaystyle s ni nbsp der Ubertragungsfunktion sind die wichtigsten Kenngrossen des Systemverhaltens Sie sind entweder Null fehlendes Endglied a 0 b 0 displaystyle a 0 b 0 nbsp der Differentialgleichung reell s n d displaystyle s n delta nbsp und s p d displaystyle s p delta nbsp oder konjugiert komplex s n d j w displaystyle s n delta pm j omega nbsp und s p d j w displaystyle s p delta pm j omega nbsp Zur Bestimmung der Zeitkonstanten werden die Polynome der Ubertragungsfunktion durch Nullstellenbestimmung in Linearfaktoren und Faktoren 2 Ordnung zerlegt Wenn Zahlenwerte fur die Koeffizienten der Polynome gegeben sind konnen die Polynome durch die Nullstellenbestimmung faktorisiert werden Die Zerlegung der Zahler und Nennerpolynome hoherer Ordnung durch die Pole und Nullstellen ergibt mehrfache Linearfaktoren und mehrfache Faktoren 2 Ordnung Als Voraussetzung dazu durfen die Polynome in der Reihenfolge der Summenelemente entsprechend der Ordnungszahl keine Lucken aufweisen Werden diese Faktoren als unabhangige Einzel Ubertragungsfunktionen definiert so entstehen je nach Art der Pole und der Nullstellen folgende Elementar Ubertragungsfunktionen Die Abschlussterme der Differentialgleichung a 0 b 0 displaystyle a 0 b 0 nbsp sind Null Der entstehende Linearfaktor ist eine Variable K s displaystyle K cdot s nbsp sowohl im Zahler als auch im Nenner Die Pole bzw die Nullstellen sind negativ reell Aus s s n displaystyle s s n nbsp oder s s p displaystyle s s p nbsp entsteht der Linearfaktor in Zeitkonstantendarstellung T s 1 displaystyle T cdot s 1 nbsp sowohl im Zahler als auch im Nenner Die Pole bzw die Nullstellen sind negativ konjugiert komplex Aus s s n displaystyle s s n nbsp oder s s p displaystyle s s p nbsp entsteht der Faktor in Zeitkonstantendarstellung T 2 s 2 2 D T s 1 displaystyle T 2 cdot s 2 2DT cdot s 1 nbsp 2 Ordnung sowohl im Zahler als auch im Nenner Beispiel einer Ubertragungsfunktion mit der Polynomdarstellung der Pol Nullstellendarstellung und der Zeitkonstantendarstellung G s Y s U s b m s m b 2 s 2 b 1 s b 0 a n s n a 2 s 2 a 1 s a 0 k s s n 1 s s n 2 s s n m s s p 1 s s p 2 s s p n k T v s T s 1 T 2 s 2 2 D T s 1 T n s T s 1 T 2 s 2 2 D T s 1 displaystyle begin aligned G s amp frac Y s U s frac b m s m ldots b 2 s 2 b 1 s b 0 a n s n ldots a 2 s 2 a 1 s a 0 k cdot frac s s n1 s s n2 dotsm s s nm s s p1 s s p2 dotsm s s pn amp k cdot frac T v cdot s cdot T cdot s 1 cdot T 2 cdot s 2 2DT cdot s 1 T n cdot s cdot T cdot s 1 cdot T 2 cdot s 2 2DT cdot s 1 end aligned nbsp Zeitkonstanten der elementaren Einzelsysteme im Zahler und Nenner der Ubertragungsfunktion Bearbeiten Die Zerlegung des Nennerpolynoms ergibt zeitverzogernd wirkende Einzelsysteme Linearfaktoren und verzogernd wirkende Faktoren 2 Ordnung Die Zerlegung des Zahlerpolynoms ergibt differenzierend wirkende Einzelsysteme Linearfaktoren und differenzierend wirkende Faktoren 2 Ordnung Letztere haben in Kombination mit den zeitverzogernden Systemen des Nenners keinen Einfluss auf das Zeitverhalten sondern nur auf die Signalamplituden y t displaystyle y t nbsp Zeitkonstanten der Linearfaktoren als Variablen T s displaystyle T cdot s nbsp mit Polen und Nullstellen gleich Null Diese Linearfaktoren entstehen bei einer Laplace Transformation einer systembeschreibenden gewohnlichen Differentialgleichung deren Endglieder a 0 displaystyle a 0 nbsp oder b 0 displaystyle b 0 nbsp fehlen Aus dem Produktterm s 0 displaystyle s 0 nbsp wird im Zahler und Nenner je s displaystyle s nbsp Die in der nachstehenden Tabelle des nachsten Abschnitts dargestellten Zeitkonstanten 1 T n displaystyle tfrac 1 T n nbsp fur das I Glied 1 T n s displaystyle left tfrac 1 T n cdot s right nbsp und T v displaystyle T v nbsp fur das D Glied T v s displaystyle T v cdot s nbsp sind aus der Definition der Regler entnommen In Wirklichkeit entsprechen sie Proportionalitatsfaktoren K I displaystyle K I nbsp oder K D displaystyle K D nbsp mit der Bewertung 1 wenn keine anderen Zahlenwerte angegeben worden sind Zeitkonstante der Linearfaktoren mit Polen und Nullstellen gleich d displaystyle delta nbsp Die Definition der Zeitkonstante T displaystyle T nbsp eines P T 1 displaystyle PT 1 nbsp Gliedes oder eines P D 1 displaystyle PD 1 nbsp Gliedes errechnet sich wie folgt aus den Polen und Nullstellen fur Zahlenwerte mit negativen Realteilen von s p i s n i displaystyle s pi s ni nbsp Beispiel fur die Definition einer Zeitkonstante aus dem Linearfaktor des Zahlers s s n Linearfaktor s s n Term mit s n negat s n 1 s n s 1 Term durch s n divid 1 T T s 1 Zeitkonstanten Darstellung displaystyle underbrace s s n text Linearfaktor underbrace s s n text Term mit s n text negat underbrace s n cdot left frac 1 s n cdot s 1 right text Term durch s n text divid quad underbrace frac 1 T cdot T cdot s 1 text Zeitkonstanten Darstellung nbsp dd Die Zeitkonstante errechnet sich allgemein aus dem Reziprokwert Kehrwert einer negativen reellen Nullstelle s p displaystyle s p nbsp oder s n displaystyle s n nbsp des Nennerpolynoms oder Zahlerpolynoms der Ubertragungsfunktion als T i 1 s p i displaystyle T i frac 1 s pi nbsp bzw T i 1 s n i displaystyle T i frac 1 s ni nbsp dd Zeitkonstanten des Faktors 2 Ordnung mit konjugiert komplexen Polen und Nullstellen Aus der Pol Nullstellendarstellung mit negativen konjugiert komplexen Polen und Nullstellen entstehen Faktoren 2 Ordnung Wird aus der Nullstellendarstellung s s n displaystyle s s n nbsp fur s n displaystyle s n nbsp die konjugiert komplexe Nullstelle s n d j w displaystyle s n delta pm j omega nbsp oder s p d j w displaystyle s p delta pm j omega nbsp eingesetzt entsteht durch quadrieren zur Vermeidung der imaginaren Grossen die Zeitkonstantendarstellung Faktor 2 Ordnung in Pol Nullstellendarstellung nach dem quadrieren s 2 2 d s d 2 w 2 displaystyle s 2 2 cdot delta cdot s delta 2 omega 2 nbsp Mit T 1 w displaystyle T frac 1 omega nbsp ergibt sich die Normalform der Zeitkonstantendarstellung des Faktors 2 Ordnung T 2 s 2 2 D T s 1 D Dampfungsgrad 0 lt D lt 1 displaystyle T 2 cdot s 2 2DT cdot s 1 qquad D text Dampfungsgrad 0 lt D lt 1 nbsp dd Fazit Dieser Faktor 2 Ordnung gilt sowohl fur das Zahler und Nennerpolynom und lasst sich nicht in kleinere mathematische Ausdrucke zerlegen Der Zeitverlauf einer normierten Sprungantwort eines Ubertragungssystems 2 Ordnung mit konjugiert komplexen Polen P T 2 k k displaystyle PT2 kk nbsp Glied ist von der Zeitkonstante T displaystyle T nbsp und von der Dampfung D displaystyle D nbsp abhangig Aufstellung und Verhalten der elementaren Einzelsysteme Bearbeiten Durch Zuordnung dieser Faktoren im Zahler und Nenner der Ubertragungsfunktionen konnen folgende 6 verschiedene stabile Elementarsysteme G i s displaystyle G i s nbsp einzeln oder mehrfach entstehen G 1 s T s 1 G 2 s T s 1 1 G 3 s T 2 s 2 2 D T s 1 1 displaystyle G 1 s T cdot s pm 1 qquad G 2 s T cdot s 1 pm 1 qquad G 3 s left T 2 cdot s 2 2 cdot D cdot T cdot s 1 right pm 1 quad nbsp Benennung I Glied D Glied P T 1 displaystyle PT 1 nbsp Glied P D 1 displaystyle PD 1 nbsp Glied P T 2 k k displaystyle PT 2kk nbsp Glied Schwingungsglied P D 2 k k displaystyle PD 2kk nbsp GliedPol Nullstellen s p 0 displaystyle s p 0 nbsp s n 0 displaystyle s n 0 nbsp s p d displaystyle s p delta nbsp s n d displaystyle s n delta nbsp s p 1 2 d j w displaystyle s p1 2 delta pm j omega nbsp s n 1 2 d j w displaystyle s n1 2 delta pm j omega nbsp Ubertragungsfunktion Y U s 1 T n s displaystyle frac Y U s frac 1 T n cdot s nbsp Y U s T V s displaystyle frac Y U s T V cdot s nbsp Y U s K T s 1 displaystyle frac Y U s frac K T cdot s 1 nbsp Y U s T s 1 displaystyle frac Y U s T cdot s 1 nbsp Y U s K T 2 s 2 2 T D s 1 displaystyle frac Y U s frac K T 2 cdot s 2 2TD cdot s 1 nbsp Y U s K T 2 s 2 2 T D s 1 displaystyle frac Y U s K T 2 cdot s 2 2TD cdot s 1 nbsp In der Zeitkonstanten Darstellung entspricht die Zeitkonstante T displaystyle T nbsp dem Koeffizienten vor der komplexen Laplace Variable s displaystyle s nbsp Die Berechnung des zeitlichen Verhaltens eines Gesamtubertragungssystems erfordert immer dass die Anzahl der Faktoren des Nenners immer gleich oder grosser sein muss als die Anzahl der Faktoren im Zahler n m displaystyle n geq m nbsp Differenzierende P D 1 displaystyle PD 1 nbsp Glieder konnen das Zeitverhalten von verzogernden P T 1 displaystyle PT 1 nbsp Gliedern bei gleichen Zeitkonstanten vollstandig kompensieren Das Gleiche gilt naturlich auch fur P D 2 displaystyle PD 2 nbsp Glieder und P T 2 displaystyle PT 2 nbsp Glieder nbsp Sprungantwort verschiedener elementarer Ubertragungssysteme Testsignale zur Prufung des Systemverhaltens Ubliche Testsignale fur Ubertragungssysteme sind Sprungfunktion Rucksprung Impulsfunktion Anstiegsfunktion und Sinusfunktion Diese Signale werden ebenfalls vom Zeitbereich in den Bildbereich Laplace transformiert Siehe Definition der Testsignale im nachsten Abschnitt Zeitverhalten differenzierender Ubertragungsglieder Das Zeitverhalten der Sprungantwort oder der Impulsantwort eines differenzierenden Systems des Zahlerpolynoms kann allein grafisch nicht dargestellt werden weil die Anderung des Ausgangssignals im Zeitbereich 0 0 displaystyle 0 to 0 nbsp stattfindet Das Zeitverhalten eines differenzierenden Systems lasst sich nur mit einem Eingangssignal als Anstiegsfunktion grafisch darstellen Differenzierende Systeme ohne sogenannte zeitverzogernde parasitare P T 1 displaystyle PT 1 nbsp Glieder lassen sich als Hardware technisch nicht herstellen Die dazu notwendige hinzugefugte parasitare Zeitkonstante des zeitverzogernden P T 1 displaystyle PT 1 nbsp Gliedes muss wesentlich kleiner sein als die Zeitkonstante des D displaystyle D nbsp Gliedes oder P D 1 displaystyle PD 1 nbsp Gliedes Zeitverhalten von Ubertragungsgliedern mit konjugiert komplexen Polen P T 2 k k displaystyle PT 2kk nbsp Glieder Diese Ubertragungsglieder 2 Ordnung enthalten Doppelpole im s Bereich In Abhangigkeit von der Grosse der Dampfung D displaystyle D nbsp entsteht bei Anregung des Systems durch ein beliebiges Eingangssignal eine gedampft schwingende Ausgangsgrosse Haufig wird die Sprungantwort als charakteristisches Verhalten dargestellt bei dem die Ausgangsgrosse exponentiell asymptotisch mit einer Schwingungsuberlagerung einen Endwert erreicht Bei D 1 displaystyle D geq 1 nbsp lassen sich diese Systeme in zwei P T 1 displaystyle PT 1 nbsp Glieder zerlegen Die dem System zugehorigen Zeitkonstanten T displaystyle T nbsp liegen in quadratischer Form vor Ubertragungssysteme mit Linearfaktoren oder Faktoren 2 Ordnung mit positivem Realteil der Pole Positive Realteile der Pole und Nullstellen ergeben negative Zeitkonstanten 2 Ubertragungsglieder mit positiven Polen bilden instabile nichtlineare Ubertragungsfunktionen die man mit z B mit Instabilen T1 Gliedern oder mit Instabilen T2 Gliedern bezeichnen kann Auch ihnen kann man Zeitkonstanten zuordnen Das Ausgangssignal dieser Systeme steigt nach einem positiven beliebigen Eingangssignal u t gt 0 displaystyle u t gt 0 nbsp exponentiell progressiv bis zu einer Begrenzung an und kehrt erst zuruck wenn das Eingangssignal negativ wird Ruckkopplungseffekt Nahere Details siehe Regelstrecke Charakterisierung der Regelstrecken Berechnung des Zeitverhaltens von Ubertragungsfunktionen Inverse Laplace Transformation Das System Ausgangsverhalten y t displaystyle y t nbsp beliebiger Ubertragungssysteme im Zeitbereich ist abhangig von der Ubertragungsfunktion G s displaystyle G s nbsp und von der Art des Eingangssignals U s displaystyle U s nbsp Mittels der inversen Laplace Transformation lasst sich das Zeitverhalten mit Anwendung von Laplace Transformationstafeln und dem Suchbegriff finden y t L 1 G s U s Suchbegriff displaystyle y t mathcal L 1 underbrace left G s cdot U s right text Suchbegriff nbsp dd Handelt es sich um eine normierte Sprungfunktion des Eingangssignals u t 1 displaystyle u t 1 nbsp so ist U s 1 s displaystyle U s frac 1 s nbsp Numerische Berechnung Mit Hilfe der numerischen Mathematik durch Berechnung von Differenzengleichungen lassen sich fur gegebene Eingangssignale u k i displaystyle u ki nbsp die Ausgangssignale y k i displaystyle y ki nbsp als nummerierte Folgegleichungen eines dynamischen Systems berechnen Die Zeitkonstanten T displaystyle T nbsp in den Differenzengleichungen bestimmen das Verhalten der Einzelsysteme Differenzengleichungen berechnen in Annaherung an eine kontinuierliche Funktion y f x displaystyle y f x nbsp schrittweise eine Wertefolge y k i displaystyle y ki nbsp mit den Folgegliedern k 0 1 2 3 displaystyle k 0 1 2 3 dots nbsp fur ein kleines Intervall h D x displaystyle h Delta x nbsp die Wertefolge y k y 0 y 1 y 2 y 3 displaystyle y k y 0 y 1 y 2 y 3 dots nbsp an der Stelle x k x 0 x 1 x 2 x 3 displaystyle x k x 0 x 1 x 2 x 3 dots nbsp wobei k displaystyle k nbsp eine Nummerierung der errechneten Werte y k i displaystyle y ki nbsp darstellt Testsignale Bearbeiten nbsp Sprungantworten von 4 in Reihe geschalteten entkoppelten PT1 Gliedern mit je gleichen Zeitkonstanten Den nichtperiodischen deterministischen Testsignalen kommt in der Systemtheorie eine zentrale Bedeutung zu Mit ihrer Hilfe ist es moglich ein Ubertragungssystem zu testen auf Stabilitat zu prufen oder Eigenschaften zu ermitteln Zur Berechnung des Zeitverhaltens eines Ubertragungssystems konnen die transformierten Testsignale im Bildbereich anstelle U s displaystyle U s nbsp mit der Ubertragungsfunktion G s displaystyle G s nbsp des Systems multipliziert werden Fur die Rucktransformation von Y s displaystyle Y s nbsp in den Zeitbereich kann die gewunschte Gleichung der Systemantwort y t displaystyle y t nbsp mit Hilfe der Laplace Transformationstafeln gefunden werden nbsp Impulsantworten von 4 in Reihe geschalteten entkoppelten PT1 Gliedern mit je gleichen Zeitkonstanten Den Testsignalen ist gemeinsam dass sie zum Zeitpunkt t 0 displaystyle t 0 nbsp beginnen und bei t lt 0 displaystyle t lt 0 nbsp eine Amplitude 0 aufweisen Zur Unterscheidung der Funktion der Signale werden sie mit den Zeichen d Impuls Ϭ Sprung a Anstieg und s Sinus indiziert Die Testsignale werden als Eingangsgrosse u t displaystyle u t nbsp und als Laplace transformierte Grosse U s displaystyle U s nbsp wie folgt dargestellt Begriff Testsignal u t BildbereichEingangssignal Systemantworty t Impulsfunktion d oder Stossfunktion Deltaimpuls U d s 1 displaystyle U delta s 1 nbsp Impulsantwort oderGewichtsfunktionSprungfunktion s U s s 1 s displaystyle U sigma s frac 1 s nbsp Sprungantwort oderUbergangsfunktionAnstiegsfunktion oder Rampe U a s 1 s 2 displaystyle U a s frac 1 s 2 nbsp Anstiegsantwort oderRampenantwortSinusfunktion s Periodisches Signal U s s w s 2 w 2 displaystyle U s s frac omega s 2 omega 2 nbsp FrequenzgangGrundlagen der Ermittlung der Zeitkonstanten aus der gewohnlichen Differentialgleichung 1 Ordnung BearbeitenEine lineare gewohnliche Differentialgleichung 1 Ordnung mit konstanten Koeffizienten a i displaystyle a i nbsp und b i displaystyle b i nbsp lautet a 1 y t a 0 y t b 0 u t displaystyle a 1 cdot dot y t a 0 cdot y t b 0 cdot u t nbsp Die Zeitkonstante T a 1 a 0 displaystyle T a 1 a 0 nbsp ist aus dieser Form der Differentialgleichung bereits berechenbar Allgemein wird fur die Nullstellenbestimmung die hochste Ableitung einer Differentialgleichung freigestellt in dem samtliche Terme der Gleichung durch den zugehorigen Koeffizienten in diesem Fall a 1 displaystyle a 1 nbsp dividiert werden Damit lautet die neue mathematisch identische Differentialgleichung y t a 0 a 1 y t b 0 a 1 u t displaystyle dot y t frac a 0 a 1 cdot y t frac b 0 a 1 cdot u t nbsp Die Ubertragungsfunktion G s dieser Differentialgleichung lautet fur Anfangsbedingungen gleich Null nach Anwendung des Laplace Differentiationssatzes s Y s a 0 a 1 Y s b 0 a 1 U s displaystyle s cdot Y s frac a 0 a 1 cdot Y s frac b 0 a 1 cdot U s nbsp Aus dem Verhaltnis der Ausgangsgrosse Y s displaystyle Y s nbsp zur Eingangsgrosse U s displaystyle U s nbsp ergibt sich die Ubertragungsfunktion in der Zeitkonstanten Darstellung G s Y s U s b 0 a 1 s a 0 a 1 b 0 a 1 s a 0 b 0 a 0 a 1 a 0 s 1 displaystyle G s frac Y s U s frac frac b 0 a 1 s frac a 0 a 1 frac b 0 a 1 cdot s a 0 frac frac b 0 a 0 frac a 1 a 0 cdot s 1 nbsp Bei dieser Form der Ubertragungsfunktion G s displaystyle G s nbsp ist die Zeitkonstante T displaystyle T nbsp direkt ablesbar als Koeffizient vor der Laplace Variable s displaystyle s nbsp mit dem Verhaltnis der Koeffizienten T a 1 a 0 displaystyle T a 1 a 0 nbsp Setzt man fur a 1 a 0 T displaystyle frac a 1 a 0 T nbsp und b 0 a 0 K displaystyle frac b 0 a 0 K nbsp in die Gleichung der Ubertragungsfunktion ein erhalt man die Normalform der Ubertragungsfunktion eines Verzogerungsgliedes P T 1 displaystyle PT 1 nbsp Glied in der Zeitkonstanten Darstellung G s Y s U s K T s 1 displaystyle G s frac Y s U s frac K T cdot s 1 nbsp Entstehung einer gewohnlichen Differentialgleichung 1 Ordnung aus einem Hardware Tiefpass Bearbeiten Ein durch eine gewohnliche Differentialgleichung 1 Ordnung beschriebenes Verzogerungsglied PT1 Glied kommt in der Natur und in der Technik am haufigsten vor Es entsteht z B wenn Warme in ein Medium fliesst oder eine elektrische Spannung an ein RC Glied angelegt wird Es interessiert immer wie sich die Ausgangsgrosse des Systems sich als Funktion der Zeit fur eine gegebene Eingangsgrosse verhalt Besonders anschaulich ist das Systemverhalten fur eine gegebene Eingangsgrosse als Sprungfunktion Das in der Elektrotechnik bekannteste dynamische System welches durch eine gewohnliche Differentialgleichung 1 Ordnung beschrieben wird ist das RC Glied als Widerstands Kondensator Schaltung mit der Zeitkonstante T R C displaystyle T R cdot C nbsp nbsp Einfacher RC Tiefpass mitUe EingangsspannungUa AusgangsspannungDie allgemeine mathematische Beschreibung des RC Gliedes ergibt sich uber die Anwendung der Kirchhoffschen Gesetze Fur das Hardware Modell als Tiefpass gilt die Maschengleichung der Spannungen U e U R U C 0 displaystyle U e U R U C 0 nbsp Dabei ist U e displaystyle U e nbsp die Eingangsgrosse U C U a displaystyle U C U a nbsp die gesuchte Ausgangsgrosse Wird fur den Spannungsabfall U R displaystyle U R nbsp an R die Gleichung fur den Ladestrom i C d U C d t displaystyle i C cdot frac dU C dt nbsp in die obige Gleichung eingesetzt entsteht die Differentialgleichung des RC Gliedes als Tiefpass R C d U C d t U C U e displaystyle R cdot C cdot frac dU C dt U C U e nbsp Werden die ublichen Signalbezeichnungen der Systemtheorie angewendet lauten die neuen Signalbezeichnungen der gewohnliche Differentialgleichung U e u t displaystyle U e u t nbsp und U a y t displaystyle U a y t nbsp Fur eine Differentialgleichung 1 Ordnung und der zugehorigen Ubertragungsfunktion G s displaystyle G s nbsp existiert kein Zahler und Nennerpolynom Es handelt sich bereits um einen Linearfaktor im Nenner der Ubertragungsfunktion Deshalb hat die Nullstelle keine Bedeutung Bei der ublichen Darstellung der Differentialgleichung wird die hochste Ableitung von Koeffizienten freigestellt indem samtliche Terme der Gleichung durch den zugehorigen Koeffizienten hier R C displaystyle R cdot C nbsp dividiert werden Damit lautet die neue mathematisch identische Differentialgleichung y t 1 R C y t 1 R C u t displaystyle dot y t frac 1 R cdot C cdot y t frac 1 R cdot C cdot u t nbsp Die Ubertragungsfunktion G s dieser Differentialgleichung lautet fur Anfangsbedingungen gleich Null nach dem Differentiationssatz s Y s 1 R C Y s 1 R C U s displaystyle s cdot Y s frac 1 R cdot C cdot Y s frac 1 R cdot C cdot U s nbsp Zusammengefasst als das Verhaltnis der Ausgangsgrossen zur Eingangsgrosse ergibt sich die Ubertragungsfunktion in Zeitkonstanten Darstellung G s Y s U s 1 R C s 1 R C 1 R C s 1 1 T s 1 displaystyle G s frac Y s U s frac frac 1 R cdot C s frac 1 R cdot C frac 1 R cdot C cdot s 1 frac 1 T cdot s 1 nbsp Dabei entspricht der Koeffizient vor der Laplace Variable s displaystyle s nbsp der Zeitkonstante T R C displaystyle T R cdot C nbsp Entstehung der Ubertragungsfunktion G p fur einen Tiefpass PT1 Glied durch das Verhaltnis komplexer Widerstande Bearbeiten Im Gegensatz zur Ubertragungsfunktion G s displaystyle G s nbsp kann der Frequenzgang G p displaystyle G p nbsp mit p j w displaystyle p j omega nbsp eines linearen Ubertragungssystems gemessen werden Der Frequenzgang ist ein Spezialfall der Ubertragungsfunktion Die Ubertragungsfunktion kann jederzeit in den Frequenzgang bei identischen Koeffizienten Zeitkonstanten uberfuhrt werden Die Entstehungsgeschichten des Frequenzgangs und der Ubertragungsfunktion sind unterschiedlich die Schreibweisen konnen identisch bleiben G p Y p U p displaystyle G p frac Y p U p nbsp In der dargestellten RC Schaltung kann das Verhaltnis der Ausgangsspannung zur Eingangsspannung auch als das Verhaltnis der Ausgangsimpedanz zur Eingangsimpedanz definiert werden Setzt man fur die Kapazitat mit p j w displaystyle p j cdot omega nbsp den komplexen Widerstand Z C 1 p C displaystyle mathcal Z C frac 1 p cdot C nbsp ergibt sich fur das komplexe Widerstandsverhaltnis als Ubertragungsfunktion G p displaystyle G p nbsp G p U a p U e p 1 p C R 1 p C 1 R C p 1 1 T p 1 displaystyle G p frac U a p U e p frac frac 1 p cdot C R frac 1 p cdot C frac 1 R cdot C cdot p 1 frac 1 T cdot p 1 nbsp Das Ergebnis entspricht dem aus der Differentialgleichung abgeleiteten P T 1 displaystyle PT 1 nbsp Glied Entstehung der Ubertragungsfunktion G p fur einen Hochpass durch das Verhaltnis der komplexen Widerstande Bearbeiten Ersetzt man bei der RC Schaltung die Kapazitat C durch eine Induktivitat L entsteht bei der Betrachtung der Ein und Ausgangsspannungen des Systems ein Hochpass 1 Ordnung Bei Eingangssignalen mit hoher Frequenz hat die Induktivitat einen hohen komplexen Widerstand Mit fallender Frequenz fallt der induktive Widerstand ab In der dargestellten LC Schaltung kann das Verhaltnis der Ausgangsspannung U a p displaystyle U a p nbsp zur Eingangsspannung U e p displaystyle U e p nbsp auch als das Verhaltnis der Ausgangsimpedanz zur Eingangsimpedanz definiert werden Setzt man fur die Induktivitat mit p j w displaystyle p j cdot omega nbsp den komplexen Widerstand Z L L p displaystyle mathcal Z L L cdot p nbsp ergibt sich fur das komplexe Widerstandsverhaltnis als Ubertragungsfunktion G p displaystyle G p nbsp G p U a p U e p p L p L R L R p L R p 1 displaystyle G p frac U a p U e p frac p cdot L p cdot L R frac frac L R cdot p frac L R cdot p 1 nbsp Die Ubertragungsfunktion des RL Gliedes lautet mit T L R displaystyle T frac L R nbsp G p U a p U e p T p T p 1 displaystyle G p frac U a p U e p frac T cdot p T cdot p 1 nbsp Das Ergebnis entspricht einer Reihenschaltung eines P T 1 displaystyle PT 1 nbsp Gliedes mit einem D Glied Fur einen normierten Eingangssprung u t 1 displaystyle u t 1 nbsp springt das Ausgangssignal zur Zeit t 0 displaystyle t 0 nbsp auf u t 1 displaystyle u t 1 nbsp und fallt dann fur t gt 0 displaystyle t gt 0 nbsp exponentiell asymptotisch auf den Wert y t 0 displaystyle y t 0 nbsp Das zu dieser Ubertragungsfunktion zugehorige Zeitverhalten y t displaystyle y t nbsp lautet fur einen Eingangssprung y t e t T displaystyle y t mathrm e t T nbsp Die normierte Gleichung gilt fur den Eingangssprung u s t 1 displaystyle u sigma t 1 nbsp e Eulersche Zahl 2 718 28 displaystyle e text Eulersche Zahl approx 2 71828 nbsp Berechnung des Zeitverhaltens eines PT1 Gliedes nach einem Eingangssprung Bearbeiten nbsp Zeitverhalten der Sprungantwort eines P T 1 displaystyle PT 1 nbsp Gliedes mit der Zeitkonstante T 1 K 1 Haufig wird im Zeitbereich die Ausgangsgrosse y t displaystyle y t nbsp der Ubertragungsfunktion des R C displaystyle RC nbsp Gliedes P T 1 displaystyle PT 1 nbsp Glied als Sprungantwort dargestellt Der normierte Sprung fur U s displaystyle U s nbsp lautet Laplace transformiert U s U s s 1 s displaystyle U s hat U sigma s frac 1 s nbsp Damit lautet die Ubertragungsfunktion fur Y s displaystyle Y s nbsp und U s U s s displaystyle U s hat U sigma s nbsp der Sprungantwort Y s U s s 1 T s 1 1 s T s 1 displaystyle Y s hat U sigma s cdot frac 1 T cdot s 1 frac 1 s cdot T cdot s 1 nbsp Ein evtl vorhandener Verstarkungsfaktor K displaystyle K nbsp lasst sich nicht transformieren Er erscheint auch nicht in den korrespondierenden Laplace Transformations Tabellen der Rucktransformation und kann im Zeitbereich unverandert ubernommen werden Die Losung im Zeitbereich der Sprungantwort y t displaystyle y t nbsp ergibt sich uber die Korrespondenztabellen von Laplace Transformationstafeln fur den Ausdruck Y s 1 s T s 1 displaystyle Y s frac 1 s cdot T cdot s 1 nbsp ergibt das Zeitverhalten des Verzogerungsgliedes mit dem hinzugefugten Verstarkungsfaktor K displaystyle K nbsp y t K 1 e t T displaystyle y t K cdot 1 mathrm e t T nbsp Die normierte Gleichung gilt fur den Eingangssprung y t 0 displaystyle y t 0 nbsp nach y t 1 displaystyle y t 1 nbsp e Eulersche Zahl 2 718 28 displaystyle e text Eulersche Zahl approx 2 71828 nbsp Zeitverhalten des Rucksprungs u s t displaystyle hat u sigma downarrow t nbsp vom Anfangswert y t 0 1 displaystyle y t 0 1 nbsp des P T 1 displaystyle PT 1 nbsp Gliedes nach y t 0 displaystyle y t 0 nbsp y t e t T displaystyle y t mathrm e t T nbsp Die normierte Gleichung gilt fur den Rucksprung von y t 1 displaystyle y t 1 nbsp nach y t 0 displaystyle y t 0 nbsp Ausgangswerte eines P T 1 displaystyle PT 1 nbsp Gliedes des Ansprungs y t 1 e t T displaystyle y t 1 mathrm e t T nbsp und des Rucksprungs y t e t T displaystyle y t mathrm e t T nbsp fur ein bis 5 fache Zeitkonstanten Zeitkonstante T SprungantwortAnsprung y t displaystyle y t nbsp in Sprungantwort Rucksprung y t displaystyle y t nbsp in T einfach 63 2 36 82 T displaystyle 2 cdot T nbsp 86 5 13 53 T displaystyle 3 cdot T nbsp 95 0 5 04 T displaystyle 4 cdot T nbsp 98 2 1 85 T displaystyle 5 cdot T nbsp 99 3 0 7Diese normierte Gleichung gilt fur den Eingangssprung u s t 1 100 displaystyle hat u sigma t 1 100 nbsp K displaystyle K nbsp ist der Verstarkungsfaktor e Eulersche Zahl 2 718 28 displaystyle e text Eulersche Zahl approx 2 71828 nbsp Berechnungsbeispiel zur Bestimmung der Zeitkonstanten einer gewohnlichen Differentialgleichung 2 Ordnung BearbeitenGegeben Differentialgleichung eines Zeitgliedes 2 Ordnung ohne Differentiale der Eingangsgrosse u t displaystyle u t nbsp a 2 y t a 1 y t a 0 y t b 0 u t displaystyle a 2 cdot ddot y t a 1 cdot dot y t a 0 cdot y t b 0 cdot u t nbsp Gesucht Ubertragungsfunktion Pole Zeitkonstanten Anwendung der Laplace Transformation der Differentialgleichung nach dem Differenziationssatz a 2 s 2 Y s a 1 s Y s a 0 t Y s b 0 U s displaystyle a 2 cdot s 2 cdot Y s a 1 cdot s cdot Y s a 0 t cdot Y s b 0 cdot U s nbsp Bildung der Ubertragungsfunktion G s Y s U s displaystyle G s Y s U s nbsp und Freistellung der hochsten transformierten Ableitung G s Y s U s b 0 a 2 s 2 a 1 s a 0 b 0 a 2 s 2 a 1 a 2 s a 0 a 2 Zahlerpolynom s Nennerpolynom s displaystyle G s frac Y s U s frac b 0 a 2 cdot s 2 a 1 cdot s a 0 frac frac b 0 a 2 s 2 frac a 1 a 2 cdot s frac a 0 a 2 frac text Zahlerpolynom s text Nennerpolynom s nbsp Gegebene Zahlenwerte a i displaystyle a i nbsp a 2 2 a 1 3 a 0 1 displaystyle a 2 2 a 1 3 a 0 1 nbsp und fur b 0 K 1 displaystyle b 0 K 1 nbsp Damit lautet die Ubertragungsfunktion und Freistellung des hochsten Exponenten Gleichung dividiert durch a 2 2 displaystyle a 2 2 nbsp G s Y s U s 1 2 s 2 3 s 1 0 5 s 2 1 5 s 0 5 displaystyle G s frac Y s U s frac 1 2 cdot s 2 3 cdot s 1 frac 0 5 s 2 1 5 cdot s 0 5 nbsp Im Internet Google bestehen Programme die die Nullstellen von Polynomen bis 4 Ordnung errechnen lassen Fur die Losung der Nullstellen Pole eines Polynoms 2 Ordnung kann die sogenannte pq Formel benutzt werden Polynom s 2 1 5 s 0 5 0 mit p 1 5 q 0 5 displaystyle s 2 1 5 cdot s 0 5 0 qquad text mit p 1 5 q 0 5 nbsp s p 1 2 p 2 p 2 4 q 1 5 2 1 5 2 4 0 5 0 75 0 25 s p 1 1 s p 2 0 5 displaystyle s p1 2 frac p 2 pm sqrt frac p 2 4 q frac 1 5 2 pm sqrt frac 1 5 2 4 0 5 0 75 pm 0 25 qquad s p1 1 s p2 0 5 nbsp Damit lasst sich eine Faktorisierung des Polynoms und die Ubertragungsfunktion in Zeitkonstanten Darstellung vornehmen G s Y s U s 0 5 s 2 1 5 s 0 5 0 5 s s p 1 s s p 2 0 5 s 1 s 0 5 1 s 1 2 s 1 displaystyle G s frac Y s U s frac 0 5 s 2 1 5 cdot s 0 5 frac 0 5 s s p1 s s p2 frac 0 5 s 1 s 0 5 frac 1 s 1 2 cdot s 1 nbsp Diese Gleichungen sind algebraisch identisch Ergebnis Das Ubertragungssystem mit zwei P T 1 displaystyle PT 1 nbsp Gliedern enthalt die Zeitkonstanten T 1 1 und T 2 2 displaystyle T 1 1 text und T 2 2 nbsp Eine Hardware Nachbildung dieses Systems mit zwei RC Gliedern in Reihenschaltung erfordert eine belastungsfreie Entkopplung Anmerkung Die Berechnung des Zeitverhaltens einer Ubertragungsfunktion hoherer Ordnung eines komplexen dynamischen Systems fur eine gegebene Eingangsgrosse besteht darin Laplace Transformationstafeln fur die korrespondierende Zeitfunktion mit der normierten Ubertragungsfunktion anzuwenden oder eine faktorielle Form der Ubertragungsfunktion in eine Partialbruch Darstellung zu uberfuhren deren additive Terme einfach in den Zeitbereich uberfuhrt werden konnen oder uber die numerische Berechnung mit Differenzengleichungen welche aus den Linearfaktoren der Ubertragungsfunktion abgeleitet sind um das Zeitverhalten von y t displaystyle y t nbsp fur eine bestimmte Eingangsgrosse u t displaystyle u t nbsp zu errechnen Bei Ubertragungsfunktionen hoherer Ordnung mit einem Gemisch von negativen reellen Nullstellen und negativen konjugiert komplexen Nullstellen kann die Berechnung des Zeitverhaltens aus den Gleichungen der Laplace Transformationstafeln mit den aufwendigen trigonometrischen Funktionen und Exponentialfunktionen recht kompliziert sein Die numerische Berechnung mit Differenzengleichungen oder mit dem Erwerb von kommerziellen Simulations Programmen ist erheblich einfacher Genormte Zeitkonstanten und Ubergangsfrequenzen von Filtern BearbeitenZeitkonstante tin µs Ubergangsfrequenz fc in Hz Entzerrungsnorm7958 20 RIAA3183 50 RIAA NAB1592 100 318 500 RIAA200 796 140 1137 120 1326 MC100 1592 90 1768 MC75 2122 RIAA FM USA50 3183 NAB PCM FM Europa35 4547 DIN25 6366 17 5 9095 AES15 10610 PCMEinzelnachweise Bearbeiten Autor Jan Lunze Regelungstechnik 1 Springer Vieweg Berlin 8 Auflage 2014 ISBN 978 3 642 53943 5 Hauptkapitel Ubertragungsfunktion Unterkapitel Zeitkonstanten der Ubertragungsfunktion Autor Jan Lunze Regelungstechnik 1 Springer Vieweg Berlin 8 Auflage 2014 ISBN 978 3 642 53943 5 Kapitel Beschreibung der Analyse linearer Systeme im Frequenzbereich Literatur BearbeitenHolger Lutz Wolfgang Wendt Taschenbuch der Regelungstechnik mit MATLAB und Simulink 12 Auflage Verlag Europa Lehrmittel 2021 ISBN 978 3 8085 5870 6 Jan Lunze Regelungstechnik 1 6 Auflage Springer Verlag Berlin 2007 ISBN 978 3 540 70790 5 Regelungstechnik 2 4 Auflage Springer Verlag Berlin 2006 ISBN 978 3 540 32335 8 Michael Laible Mechanische Grossen elektrisch gemessen Grundlagen und Beispiele zur technischen Ausfuhrung 7 Auflage Expert Verlag Renningen 1980 ISBN 3 8167 2892 8 Wolfgang Schneider Praktische Regelungstechnik Ein Lehr und Ubungsbuch fur Nicht Elektrotechniker 3 Auflage Vieweg Teubner Verlag Wiesbaden 2008 ISBN 978 3 528 24662 4 Walter Kaspers Hans Jurgen Kufner Messen Steuern Regeln 3 Auflage Friedrich Vieweg amp Sohn Verlag Wiesbaden 1984 ISBN 3 528 24062 8 David Halliday Robert Resnick Jearl Walker Physik Bachelor Edition 2 Auflage John Wiley amp Sons Verlag Weinheim 2013 ISBN 978 3 527 41181 8 Siehe auch BearbeitenSigmoidfunktion Hochpass Tiefpass Bandpass Bandsperre Schneidkennlinie Relaxationszeit Relaxation Naturwissenschaft Weblinks BearbeitenZeitkonstante und Ubergangsfrequenz Grenzfrequenz PDF Datei 228 kB Frequenzgang und Entzerrung Berechnung von Zeitkonstante und Grenzfrequenz Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Zeitkonstante amp oldid 239174356