Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Dynamic_System_Modeling_and_Control.pdf
Скачиваний:
19
Добавлен:
23.03.2016
Размер:
5.61 Mб
Скачать

math guide - 34.14

• We can solve the previous problem using the algebra technique.

 

 

 

5

 

 

 

A

+

B

+

C

+

 

D

 

+

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s-----------------------2( s + 1) 3

= ----

--s

------------------

------------------

 

 

 

 

 

(---------------s + 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s2

 

 

 

 

( s + 1) 3

 

( s + 1)

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

A( s + 1) 3

+ Bs( s + 1) 3 + Cs2 + Ds2( s + 1) + Es2( s + 1) 2

 

 

 

 

 

 

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s2( s + 1) 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

s4( B + E) + s3( A + 3B + D + 2E) + s2( 3A + 3B + C + D + E) + s( 3A + B) + ( A)

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s2( s + 1) 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

–1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 1 0 0 1

 

A

 

 

 

0

 

 

 

A

 

 

 

 

0 1 0 0 1

0

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 3 0 1 2

 

B

 

 

 

0

 

 

 

B

 

 

 

 

1 3 0 1 2

 

0

 

–15

 

 

3 3 1 1 1

 

C

 

=

0

 

 

 

C

 

=

 

3 3 1 1 1

 

0

=

5

 

 

 

3 1 0 0 0

 

D

 

 

 

0

 

 

 

D

 

 

 

 

3 1 0 0 0

 

0

 

10

 

 

 

1 0 0 0 0

 

E

 

 

 

5

 

 

 

E

 

 

 

 

1 0 0 0 0

 

5

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

=

5

+

–15

+

5

+

10

+

15

s-----------------------2( s + 1) 3

----

--------s

------------------

------------------

(---------------s + 1)

 

s2

 

 

( s + 1) 3

 

( s + 1) 2

 

Figure 34.17 An algebra solution to partial fractions

34.2.4 Summation and Series

b

• The notation xi is equivalent to xa + xa + 1 + xa + 2 + … + xb assuming a

i = a

and b are integers and b a . The index variable i is a placeholder whose name does not matter.

• Operations on summations:

b

a

xi

= xi

i = a

i = b

math guide - 34.15

b

b

 

α xi

= α xi

 

i = a

i = a

b

b

b

xi + yj = ( xi + yi)

i = a

j = a

i = a

b

c

c

xi + xi = xi

i = a

 

i = b + 1

 

b

 

 

d

 

 

xi

 

yj =

i = a

 

j = c

 

i = a

b d

xiyj

i= a j = c

• Some common summations:

N

i

i= 1

N – 1

α

i= 0

=

1

--N( N + 1)

 

2

1 – α N

i---------------, α

=1 – α

, α

N

1

for both real and complex α .

= 1

 

α

i

1

 

α

 

< 1 for both real and complex α . For α

 

1 , the summation

 

= ------------,

 

 

 

 

1 –

α

 

 

 

 

 

i = 0

does not converge.

math guide - 34.16

34.2.5Practice Problems

1.Convert the following polynomials to multiplied terms as shown in the example.

e.g.,

x2 + 2x + 1 = ( x + 1) ( x + 1)

 

 

a)

x2 – 2x + 1

d)

x2 + x + 10

b)

x2 – 1

e)

 

c)

x2 + 1

f)

 

2. Solve the following equation to find ‘x’.

2x2 + 8x = –8

(ans.

2x2 + 8x = –8

 

x2 + 4x + 4 = 0

 

( x + 2) 2 = 0

 

x = –2, –2

3. Reduce the following expression to partial fraction form.

x + 4

----------------

x2 + 8x

(ans.

x + 4

=

x + 4

 

=

A

+

B

=

Ax + 8A + Bx

 

 

x-------------------( x + 8)

--

 

--------------------------------

 

 

x

2

+ 8x

 

 

x x + 8

 

x

2

+ 8x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 1) x + 4 = ( A + B) x + 8A

 

 

 

 

 

8A = 4

 

 

 

 

A = 0.5

 

 

 

 

 

1 = A + B

 

 

 

B = 0.5

 

 

 

 

 

----------------

x + 4

=

0.5------ +

-----------

0.5

 

 

 

 

 

 

 

x

2

+ 8x

 

x

x + 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]