Overdæmpning

Overdæmpning er et tilstandsbegreb inden for mekaniske og elektriske systemer, hvor dæmpningen er større end den kritiske værdi. For et masse–fjeder–dæmper-system beskrives det ofte ved ligningen m x'' + c x' + k x = 0, hvor m er masse, c er dæmpningskoefficienten og k er fjederkonstanten. Den kritiske dæmpning opnås, når c = 2 sqrt(m k). Hvis c > 2 sqrt(m k), siges systemet at være overdæmpet.

Tilstanden giver to reale negative rødder af den karakteristiske ligning m r^2 + c r + k = 0. Løsningen er x(t) = A e^{r1 t} + B e^{r2 t} med r1 ≠ r2 < 0. Systemet vender sig til ligevægten uden at oscillere. Overdæmpning adskiller sig fra underdæmpning, hvor rødderne er komplekse og forårsager svingninger, og fra kritisk dæmpning, som giver den hurtigste ikke-oscillerende tilbagevending.

Den praktiske effekt er en mere langsom tilbagevending til ligevægten sammenlignet med kritisk dæmpning, selvom man undgår svingninger. Justering af dæmpningen kan afbalancere behovet for en hurtig respons og en stabil, støjfri tilbagevending. I praksis anvendes overdæmpning i dørlukkere, viskose støddæmpere og visse filtre, hvor det er vigtigt at undgå overslag og ringing i svaret.

Overdæmpning er ikke altid ønsket: i mange applikationer foretrækkes kritisk dæmpning for hurtigst mulige tilbagevending uden overshoot, mens overdæmpning vælges, når man prioriterer fuldstændig manglende overshoot og større stabilitet over hastighed.