Sistema lineal - definición
Sistema lineal - definición
Un sistema lineal es un sistema físico o matemático cuyo comportamiento puede describirse mediante ecuaciones lineales que satisfacen el principio de superposición. Esto significa que la respuesta del sistema a la suma de varias señales de entrada es igual a la suma de las respuestas a cada una de estas señales individualmente, y que la respuesta a una señal de entrada con amplitud multiplicada por una constante también se multiplica por la misma constante. En electrónica y teoría de control los sistemas lineales son el modelo fundamental para el análisis y diseño de sistemas dinámicos.
En el contexto de los sistemas eléctricos, un sistema lineal consta de elementos pasivos y activos como resistencias, condensadores y amplificadores que funcionan en el rango lineal, es decir, sin distorsión no lineal. Las características corriente-voltaje de estos elementos deben ser lineales, lo que significa proporcionalidad entre las magnitudes eléctricas. Herramientas de análisis clásicas como el método del operador de Laplace, las funciones de transición, las respuestas a impulsos o las transformadas de Fourier pueden utilizarse para este tipo de sistemas.
Los sistemas lineales presentan un comportamiento predecible que permite una modelización precisa, la simulación y el diseño de circuitos de filtrado, amplificación, integración o diferenciación. En la práctica, sin embargo, cada dispositivo real tiene sus limitaciones de linealidad -derivadas, por ejemplo, de la saturación, el rango de tensión de funcionamiento o las propiedades de los materiales-, por lo que el concepto de sistema lineal se refiere principalmente al funcionamiento dentro de un determinado rango de parámetros, en el que las no linealidades son despreciables o insignificantes.
En los sistemas de control y Automatismos los sistemas lineales suelen describirse mediante ecuaciones diferenciales lineales con coeficientes constantes. Esto permite una amplia teoría de la estabilidad, la respuesta al escalón, el espacio de estados y el diseño de Reguladores basados en métodos de ingeniería clásicos o modernos.
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