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[电路/定理]

永远的滞后....

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沙发
HWM|  楼主 | 2016-7-11 10:52 | 只看该作者
电路中,通常我们讨论“超前”和“滞后”基本上是针对滤波器而言。滤波器本就是对输入进行滤波处理,然后输出与输入不同的信号。所以说,一般情况下如果讨论滤波器输入输出间的“相位关系”严格来说没多大意义。只有在正弦稳态前提下,讨论输入和输出间的相位关系才有点意义。由于正弦稳态前提下,信号没有始和终点,所以相位相差整周期数是等价的。

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HWM|  楼主 | 2016-7-11 10:58 | 只看该作者
我曾经说过,要讨论“超前”或“滞后”,必须得针对能量来说明。下面从LTI系统的时域分析入手,看看“滞后”。

给个关系式:



注意,下面的条件。那已经界定了因果关系。

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地板
HWM|  楼主 | 2016-7-11 11:02 | 只看该作者
时域关系有了,下面给个冲激激励。



注:冲激是理论上严格的单点(在此是时间点)能量函数。


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5
HWM|  楼主 | 2016-7-11 11:10 | 只看该作者
明显,在冲激激励下,响应的能量在时间上是滞后了。

下面是将一个信号按冲激(希尔伯特空间中的一个完备正交基)展开:



显然,信号展开后的各分量的能量通过系统后都滞后了。这就是物理可实现且稳定的滤波器对能量的滞后作用!

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6
HWM|  楼主 | 2016-7-11 11:19 | 只看该作者
上面那个方程的解是有形如下式的任意可微函数:



这里给出了速度v。注意其正负号反映了电磁波在正负两个方向上的传播。

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7
HWM|  楼主 | 2016-7-11 11:24 | 只看该作者
在传输线中(一维z),由于电磁波的传输具有有限速度,在一定的长度间隔下其必然会发生信号(能量)的滞后。由此就可以分析其滞后的相位差等问题,这在射频与微波相关范畴内是件事儿了。

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8
HWM|  楼主 | 2016-7-11 11:29 | 只看该作者
下面,回到电路,看看那个RC“微分”电路。

图就不给了,给几个式子:



上式是微分方程,而下式是相应的s域关系式(注意下式还涵盖了其初始条件)。

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9
HWM|  楼主 | 2016-7-11 11:32 | 只看该作者
有上式可知,所谓的“微分”电路显然不是个简单的微分关系。

下面直接给激励,然后看响应:



这里,给了个“输出稳态”的条件。

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10
HWM|  楼主 | 2016-7-11 11:34 | 只看该作者
解出初始条件和相关响应中的参数:



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11
HWM|  楼主 | 2016-7-11 11:36 | 只看该作者
这样就可以分析“相延时”和“群延时”:



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12
xukun977| | 2016-7-11 11:47 | 只看该作者

俺地个神那,简单的不能再简单的东西,到你手里都是头晕眼花啊﹝自己也说了﹞

那个RC积分电路的传递函数为Hs=s/1+s
显然相位=tan^-1 (1/w)
根据延迟定义pi/180*上面相位/w

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13
xukun977| | 2016-7-11 11:54 | 只看该作者
根据课本上正弦sin的拉普拉斯变换公式,VIN(s)等于w/(w^2+s^2)
输出=VIN(s)*Hs
代入w的数值,然后逆变换,可得Vout时域表达式Vout=某常数*{15cos 0.6t+9sin 0.6t-15e^-t }u(t)

从时域表达式可以看出,结果并不违反因果原理。

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14
xukun977| | 2016-7-11 12:04 | 只看该作者
上面的计算过程,就是我在时域不能荒废一贴中所说的,大家过渡依赖频域了。

其实上面的最终时域结果,直接在时域里分析,是可以直接写出结果的。简单的瞬态+稳态计算。
动不动就拉普拉斯变换,多数情况下是浪费时间。

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xmar| | 2016-7-11 14:04 | 只看该作者
因果律不简单:

唯物因果编辑
辨证唯物主义因果律:即任意宇宙状态都是其之前宇宙状态积累的结果,任意运动状态均是其前运动状态积累的结果。即什么样的因,对应什么样的果,其具有最为广泛的普遍性。[1] 
三**则编辑
因果关系,亦称 “因果律”。因果律有其三法则,即:
一、果由因生:无因不能生果,有果必有其因。其具有时间序列性,原因必定在先,结果只能在后,二者的时间顺序不能颠倒。
二、事待理成:作为客观现象之间引起与被引起的关系,它是客观存在的,并不以人意志为转移,在事物中有其普遍的理性。如生必有死、聚必有散、合必有离,成必有坏,这是必然的理则。
三、有依空立:任何产生存在的事物,必依否定实在性本性而产生,客观事物之间联系多样性决定了因果联系复杂性。
因果关系三种类型编辑
第一种:单因果关系。
第二种:双因果关系。
第三种:多因果关系。
时间旅行编辑
影响
一旦时间旅行发生,因果律必定被扰乱。(备注:下文是基于把 “时间” 这一因素排除于因果之外为前提,因此所产生的结论,在同一世界内是错误的。所谓的时间旅行完全可以是因果主导下的一个特殊事件,如果时间旅行不符合平行世界旅行的概念,那么就不能逃脱因果律法则。)
例如你回到太古时代,杀了一尾鱼,而它正好在演化树上是人类祖先之一,于是,现代社会中有一整批人消失了。
因果律理论
时间旅行对因果会发生什么影响呢?理论有四:
理论 A–Fate **(Circular Causation/循环因果)
你企图回到过去拯救一个人的命,却发觉那人仍是无可避免的死了,甚至更糟的是,你回到过去的此一行为正是导致他死亡的原因。这是循环论证的理论[1]  ,是四个理论中最不合理的,不合理之处在于:既然回到过去的此一行为正是导致这个人死亡的原因,那么你不回去,这个人就不会死,故你也就不会回去,这个人就不会死。
理论 B–Alternate Universe(平行宇宙)
回到过去,去救了一个人的命,结果回到现代时,发现其实一切都没改变!“量子理论” 中,每一个可能的机率都可能产生另一个含有那个机率的宇宙,于是有许多 “平行宇宙”。当你回到过去救了那人的命,你只不过创造了另一个平行宇宙,在那个宇宙中这个人是活下来了,可是在你的宇宙中,这个人本来就还是死的。在李连杰的电影 The One 里似乎不是这么定义平行空间的:在其他宇宙的 “我” 死后,能量由其他的 “我” 平分。
理论 C– Success 成功【参考词条祖父悖论】
若你回到过去,并杀了你的曾祖父,你真的成功杀了他吗?如果你成功了,你就不可能出生,因此也不可能回去杀了他,因此他就不会死,因此你会出生……?并且,如果你真的成功了,当你回到你的时间点时,你又或许会发现你的曾祖父变成了另外一个人——此时你会认为这是你的曾祖父吗?抑或当你回到了这个时间点时,你已经忘了你曾经杀死过你的 “曾祖父”?这是一个矛盾的理论,也是四个理论中较不合理的。
理论 D –Observer Effect(观察者效应)
若回到过去并成功改变了历史是,则可能只有时间旅行者本身才知晓历史改变前后有何不同。这个矛盾是在于,旅行者本身为什么不受影响?在这种情形下,当他回到已经改变后的现代,他可能成了一个陌生人,比如他回到过去杀了曾祖父,回到现代时,发现没有任何记录能证明他自身曾存在于这个世界上。
理论 E –Worldline Aggregate(世界线集合体)
时间旅行本身就存在一个很明显的不合理论的部分:能量质量守恒定律。如果当今一个人用时光机器回到以往的时空,在过去的这个时间点上就会平白无故的多出一些质量,当下这个时间点就会少去一定量的质量,结果上,在穿越的两个时间点之间宇宙的质量和能量就会多出一个人的质量(暂且不说有没有多出灵魂量之类的)。
有一个理论,假如说世界线[2]  是密集的组成一个很大的团体,或是表皮,具体是什么形态还没有假想。对于这一整个集合都是由质量构成的。有可能是无数的平行世界,或是只有一个是我们可以观测的世界,其余都是待定的可能性世界。也就是说我们的世界是一个很大的质量体中的一部分。
比如说一个人 A 从 10 号回到 9 号又回到 10 号,就会从分叉点回到他有给出影响的 10 号。如果说是平行世界的话,就是 A 从分叉点到达了别的世界,本来的世界还是一样,除了少了 A,这份质量和能量是通过世界线到达了不同的地方,总的团体的质量和能量还是守恒的。
对于平行世界就是移动到了不同的平行世界,对于可能性世界,则还伴随着所有人的视角转换。
灭亡论
此外,还有一种说法,即灭亡论:对于现实,人们会问:“根据理论 A 和 B,时空穿梭的存在是合理的,可为什么我们从来没有遇到从未来来访的人呢?”
人类的时间如果有足够多,或者说人类的历史足够长,那么很有可能人类最终能够掌握时空穿梭的技术回去影响历史,事实上并没有看到这种迹象,为什么呢?有一种原因,即人类并未发展到掌握时空穿梭技术的文明程度就已经灭亡了;更糟的是,任何文明物种在并未掌握到时空穿梭的技术都灭亡了(恐怕任何文明物种都对历史有一种难以抗拒的好奇心,希望亲身前去看个究竟);也许,这项技术的掌握是一个过于漫长的过程,任何一个延续的文明都没有足够的时间来完成它。当然,历史发展的可能性有很多,或许未来人类已经到过我们的历史中,只是被人们当成了怪物或外星人。单依人类灭亡这种情形而言,并非没有可能,现代,来自人类自身的,如核威胁,以及人类行为之外的如行星撞地球,大火山喷发等威胁,随时都有可能将人类的时空穿梭之梦化为灰烬。这真是个令人沮丧的说法,不用过于担忧,相信当今凡致力于时空穿梭研究的科学家都不会赞同这个设想,否则他们后面的研究还有什么意义。
在物理理论上时光机器没法造出来,或任何一个延续的文明都没有足够的时间来完成它的状况不用说,这就确定是灭亡论了。
在有理论可以实现时光机器的情况下。如果某一天时光机器诞生的话,人类的历史会如何运作。不可能没有人使用时光机器,一定会有人想用时光机器改变历史,就算是他失败了,也还会有人再动用时光机器。改变成功的话,形成的新的时间线里一定又会有人为了什么理由动用时光机器。如果是这样的话,世界的历史就会不断的在时间轴线垂直的平面上不停变动。若想要防止这样的事态就要阻止人们的使用,没有绝对的手段让时光机器不被使用。除非制造出来就由于一些要素被彻底的毁灭掉,没有留下会导致它的存在被发现的要素,以进行过的时间旅行没有产生阻止毁灭的因素。
在变动不会无限发展下去的状况下,世界会最终达到一个时光机器没有诞生的世界线上,这样变动才会停止。比如说,一个了解了有人利用时间机器造就了很多的不幸或利用时间机器过于强大的力量统治了人类的人,为此期望时光机器没有出现,这样的人可能要多少有多少。他们中有人成功得到并改变了历史的话,时间机器就会消失;也有可能是回到了时间机器诞生之前,做出的小举动由于蝴蝶效应导致了时间机器的消失。时间机器的诞生会引发它自己的消灭,故论结果会回归到时间机器不诞生人类历史上。

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16
daishifeng2008| | 2016-7-11 14:15 | 只看该作者
我头晕了,你们继续

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17
蓝色药丸| | 2016-7-11 14:25 | 只看该作者
如果讨论时间上的滞后超前,还得在时域进行。相位是一个人造概念,保持波包形状,整体波包遵循因果率。
低通相当于积分滞后,高通相当于微分超前。前者反映的一种时间累积,后者反映的是内部驱动先于外部表观。

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AD797| | 2016-7-11 14:38 | 只看该作者
这个“超前”和“滞后”在这个版上已经讨论了好长时间。
lz的这个帖子解决不了任何问题,用“因果律”三个字就能说明上面洋洋洒洒的一堆的东西。
机械的用因果律来解释一切东西,不能解决任何问题,“超前”这个词在电路、信号处理、自动控制、人工智能甚至社会科学领域都广泛存在,有着真真实实的意义,lz视而不见,或根本没看到。
就像用“马哲”那一套所谓的运动、物质、唯物的东西去解释世界,啰啰嗦嗦却没有说服力。

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19
HWM|  楼主 | 2016-7-11 14:44 | 只看该作者
AD797 发表于 2016-7-11 14:38
这个“超前”和“滞后”在这个版上已经讨论了好长时间。
lz的这个帖子解决不了任何问题,用“因果律”三个 ...

注意我的这句话:

我曾经说过,要讨论“超前”或“滞后”,必须得针对能量来说明。


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20
HWM|  楼主 | 2016-7-11 14:47 | 只看该作者
有效信息必须伴随着能量,如果这点都不明白,基本没有什么共同语言了!


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