de-CH
utf-8
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Stationären Zustand bestimmen
linsys-01-02a
multiple
50176
randRangeNonZero(-8,8) randRangeExclude(-8,8,[0,A]) randRangeExclude(-8,8,[0,A]) A*D/B randRangeNonZero(-8,8)

Die Matrix A= \begin{pmatrix} A & B \\ fractionReduce(A*D,B) & D \end{pmatrix} definiert ein System y' = A \cdot y.

Bestimmen Sie den Eintrag {\color{red}X} so, dass {\color{orange}y_{\infty}} = \begin{pmatrix} {\color{red}X} \\ Y \end{pmatrix} ein Stationärer Zustand des Systems ist.

b \color{red} X = - B/A * Y

Wir suchen eine Lösung \color{orange}y_{\infty} mit \color{orange}y_{\infty}' = 0, also {\color{red}X} im Vektor {\color{orange}y_{\infty}}= \begin{pmatrix} {\color{red}X} \\ Y \end{pmatrix} mit A\cdot {\color{orange}y_{\infty}} = \begin{pmatrix} A & B \\ fractionReduce(A*D,B) & D \end{pmatrix} \cdot \begin{pmatrix} {\color{red}X} \\ Y \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 0 \\ 0 \end{pmatrix} .

Wir rechnen \begin{pmatrix} A & B \\ fractionReduce(A*D,B) & D \end{pmatrix} \cdot \begin{pmatrix} {\color{red}X} \\ Y \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} negParens(A) \cdot {\color{red}X} + negParens(B) \cdot negParens(Y) \\ negParens(fractionReduce(A*D,B)) \cdot {\color{red}X} + negParens(D) \cdot negParens(Y) \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} negParens(A) \cdot {\color{red}X} + B *Y \\ negParens(fractionReduce(A*D,B)) \cdot {\color{red}X} + D *Y \end{pmatrix}.

Die beiden Koordinaten sind Null für {\color{red}X} = fractionReduce(- B*Y,A).