vaihevasteina

Vaihevasteina tarkoitetaan dynaamisen järjestelmän vasteita, kun järjestelmään kohdistetaan askelsiirtö, eli unit step -sisääntulo. Tämä termi kattaa jatkuva-ajan ja diskreetti-ajan järjestelmät, joihin sovelletaan nollasta arvoon siirtyvää kuormitusta. Vaihevasteita käytetään usein järjestelmän ominaisuuksien ja toimintakyvyn arviointiin sekä suunnittelun referenssinä.

Jatkuvaan aikaan liittyen vaihevaste saadaan usein järjestelmän siirtofunktion G(s) kautta. jos syöte on unit step U(t) = 1(t), ulostulo y(t) on y(t) = L^{-1}{G(s)/s}. Tämän vasteen lopullinen arvo on y(∞) = G(0), eli järjestelmän DC- tai staattinen vahvuus. Järjestelmän vaihevaste voi olla erilainen riippuen napojen sijainnista: heittopisteet ja puolisulkeiset napamuutokset johtavat eriytyneisiin käyttäytymisiin, kuten alavarmasti, ylivaihdetulla vastedet ja kriittisellä vaimentuvuudella oleviin vastetöihin.

Diskreettiaikaisessa tapauksessa, kun syöte on unit step U[n] = 1 for n ≥ 0, ulostulo y[n] = G(z) * U(z) ja U(z) = z/(z−1). Y[ z ] = G(z) · z/(z−1). Tämä kuvaa, miten digitaaliset järjestelmät reagoivat askelmuutoksiin näytön aikaväleissä.

Vaihevasteiden analysointi antaa useita time-domain -mittareita, kuten nousuaika, asettuaika, ylimeno ja vakaus. Näiden avulla voidaan arvioida ja verrata järjestelmän suorituskykyä sekä ohjausmenetelmien vaikutuksia.

Käytännössä vaihevasteita käytetään sekä kohteen identifiointiin että ohjausjärjestelmien suunnitteluun, sekä laitteen ja prosessin reagointiajan arviointiin. Niiden avulla voidaan tunnistaa epävirheet ja varmistaa, että vaste täyttää asetetut vaatimukset.