3.4.2. - Sistemi del secondo rodine

Un sistema si dice del secondo ordine se il denominatore D(s) della f.d.t. è un polinomio di secondo grado in s, che si può esprimere un una delle seguenti forme:

                                                                                                                      (3.4.2.1)

                                                                                                                  (3.4.2.2)

                                                                                                                    (3.4.2.3)

con a , x e Qo reali e positivi e ; w o è detta pulsazione naturale, x è detto smorzamento, è detto fattore di merito, e a è detta costante di smorzamento. Sono presenti due poli:

                                                (3.4.2.4)

con                                        .

Per un sistema stabile i poli della f.d.t., dati dalla (3.4.2.4), possono essere:

Reali, distinti e negativi se x > 1, ossia Qo < 0,5;

Reali, coincidenti e negativi se x = 1, ossia Qo = 0,5;

Complessi coniugati con parte reale negativa se x < 1, ossia Qo > 0,5.

In tutti i casi la f.d.t. di un sistema del secondo ordine assume la forma generale:

                                                                                                                     (3.4.2.5)

Il polinomio N(s) deve essere al più di secondo grado, per un sistema stabile, affinché la G(s) sia convergente per s tendente all'infinito. Il polinomio N(s) assume la forma generale:

                                                                                                                         (3.4.2.6)

ed a seconda dei valori dei coefficienti a, b e c la f.d.t. può presentare due zeri distinti o coincidenti o complessi; uno zero reale o nessuno zero.

I casi più interessanti di f.d.t. del secondo ordine sono:

Filtro passa-basso, due poli e nessuno zero

                                                                                                                 (3.4.2.7)

Filtro passa-alto, due poli e due zeri nell'origine

                                                                                                                 (3.4.2.8)

Filtro passa-banda, due poli e uno zero nell'origine

                                                                                                                 (3.4.2.9)

Filtro elimina banda, due poli e due zeri immaginari

                                                                                                                (3.4.2.10)

Rete correttrice a sella, se p2 > z2 > z1 > p1

                                                                                                               (3.4.2.11)

È facile verificare che gli altri casi sono riconducibili ad una combinazione dei precedenti. Ad esempio, se:

,

si può porre nella forma:

,

cioè somma delle f.d.t. di un filtro passa-banda e di un filtro passa-basso.

 

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