Gegeben ist eine Regelstrecke in Form des kontinuierlichen Zustandsraummodells


Bestimmen Sie das zugehörige Abtastsystem für die Abtastzeit
.
Hinweis:
Mit Hilfe der Laplace-Transformation und der Formel
können Sie eine analytische Darstellung für
gewinnen.
Es gilt: 
Lösung 1.2
Als erstes führen wir für die Zustands-DGL eine Laplace-Transformation durch. Anschließend stellen wir die Gleichung nach
um und machen die Rücktransformation:







Das Integral ist das Faltungsintegral. Erinnerung: Multiplikation im Bildbereich entspricht Faltung im Zeitbereich!
Nun zur Aufgabenstellung. Es müssen wie schon in Aufgabe 1.1 die vier Parameter des Abtastsystems berechnet werden. Wir nutzen dazu die bekannten Formeln:




Wir berechnen zuerst die Systemmatrix
. Dabei nutzen wir aus, dass
gilt. Die Inverse berechnen wir mit dem ME-MTS-Schema:







Wir setzen nun den Wert
aus der Aufgabenstellung ein:

Nun brauchen wir noch
. Wir müssen hierzu das Integral auswerten:


Nebenrechnung für die beiden Integrale:



Wenn wir dies einsetzen, erhalten wir:

Für die letzten beiden Parameter ergibt sich:




