4 svar
268 visningar
Fallet 37 – Fd. Medlem
Postad: 3 okt 2018 14:11

Faltning av stegfunktioner (convolution of unit step functions)

Jag har två funktioner u(t) och u(t-5) som ska faltas. Jag har skrivit upp hur integralen ser ut vilket (jag tror) är 

-uτut-5-τdτ =5u(τ)u(t-τ)dτ

och sen ska man komma fram till att y(t)=(t-5)u(t-5) men jag har ingen aning om hur de har tagit sig från integralen till svaret. Har jag gjort rätt med integralen? Ska den förenklas ännu mer?

Albiki 5096 – Fd. Medlem
Postad: 3 okt 2018 14:24

Hej!

Du har inte definierat vad du menar med "stegfunktion"; jag utgår från Heavisides stegfunktion u(s)=1u(s) = 1 om s0s \geq 0 u(s)=0u(s) = 0 om s<0s<>. Det betyder att 

    u(t-5-τ)=0u(t-5-\tau) = 0 om t-5-τ<0t-5<τt-5-\tau < 0="" \iff="" t-5=""><>.

Integralen bör därför vara 

τ=-t-5u(τ)dτ=τ=0t-51dτ=t-5\int_{\tau=-\infty}^{t-5}u(\tau)d\tau = \int_{\tau=0}^{t-5}1 d\tau = t-5;

för vilka tt gäller detta?

Fallet 37 – Fd. Medlem
Postad: 3 okt 2018 14:40

Varför blir det övre gränsvärdet t-5?

Albiki 5096 – Fd. Medlem
Postad: 3 okt 2018 16:18

Som jag skrev och förklarade i mitt inlägg är u(t-5-tau) noll när tau är större än t-5.

Guggle 1364
Postad: 3 okt 2018 16:33 Redigerad: 3 okt 2018 16:55

Hej Fallet,

Den faltning du ställt upp ger integralen 0. Du får självklart välja i vilken ordning du vill ställa upp faltningen, men du bör få något i stil med

-θ(t-τ)θ(τ-5)dτ=5θ(t-τ)dτ=x=t-τdx=-dτ=-t-5θ(x)dx\displaystyle \int_{-\infty}^\infty\theta(t-\tau)\theta(\tau-5)\,d\tau=\int_5^\infty \theta(t-\tau)\, d\tau=\begin{bmatrix}x=t-\tau\\dx=-d\tau\end{bmatrix}=\int_{-\infty}^{t-5}\theta(x)\, dx

Nu utnyttjar vi -xθ(ξ)dξ=xθ(x)_{-\infty}^{x}\int\theta(\xi)d\xi=x\theta(x)

-t-5θ(x)dx=(t-5)θ(t-5)\displaystyle \int_{-\infty}^{t-5}\theta(x)\, dx=(t-5)\theta(t-5)

Edit: satte in gränser på rampfunktionen

Svara
Close