Kausalsystem

In der Kontrolltheorie ist ein Kausalsystem (auch als physikalisches oder nicht—partizipatives System bekannt) ein System, bei dem die Ausgabe von vergangenen und aktuellen Eingaben, aber nicht von zukünftigen Eingaben abhängt – dh die Ausgabe y (t 0 ) {\displaystyle y(t_{0})} y(t_{{0}}) hängt nur von der Eingabe x (t ) {\displaystyle x( } x(t) für Werte von t ≤ t 0 {\displaystyle t\leq t_{0}} t\leq t_{{0}}.

Die Idee, dass die Ausgabe einer Funktion zu einem beliebigen Zeitpunkt nur von vergangenen und gegenwärtigen Eingabewerten abhängt, wird durch die Eigenschaft definiert, die allgemein als Kausalität bezeichnet wird. Ein System, das eine gewisse Abhängigkeit von Eingabewerten aus der Zukunft hat (zusätzlich zu einer möglichen Abhängigkeit von vergangenen oder aktuellen Eingabewerten), wird als nicht-kausales oder akausales System bezeichnet, und ein System, das ausschließlich von zukünftigen Eingabewerten abhängt, ist ein antikausales System. Beachten Sie, dass einige Autoren ein antikausales System als eines definiert haben, das ausschließlich von zukünftigen und gegenwärtigen Eingabewerten abhängt, oder einfacher als ein System, das nicht von vergangenen Eingabewerten abhängt.

Klassisch wurde die Natur oder die physische Realität als ein kausales System betrachtet. Physik mit spezieller Relativitätstheorie oder allgemeiner Relativitätstheorie erfordert sorgfältigere Definitionen der Kausalität, wie in ausführlich beschrieben Kausalität (Physik).Die Kausalität von Systemen spielt auch eine wichtige Rolle in der digitalen Signalverarbeitung, wo Filter so konstruiert werden, dass sie kausal sind, manchmal durch Ändern einer nicht-kausalen Formulierung, um den Mangel an Kausalität zu beseitigen, so dass es realisierbar ist. Weitere Informationen finden Sie unter Ursächlicher Filter.

Für ein kausales System muss die Impulsantwort des Systems nur die aktuellen und vergangenen Werte des Eingangs verwenden, um den Ausgang zu bestimmen. Diese Anforderung ist eine notwendige und ausreichende Bedingung, damit ein System unabhängig von der Linearität kausal ist. Beachten Sie, dass ähnliche Regeln für diskrete oder kontinuierliche Fälle gelten. Durch diese Definition, keine zukünftigen Eingabewerte zu benötigen, müssen Systeme in der Lage sein, Signale in Echtzeit zu verarbeiten.

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht.