Ingeniería eléctrica: si un cuerpo humano es un sistema de control, ¿dónde están ubicados los polos y ceros?

El cuerpo humano está en el espacio real, mientras que los polos y ceros se trazan en el papel cuadriculado con un eje real y otro imaginario. Creo que tomaste las clases del sistema de control con demasiada ansiedad. Nunca habrá tales puntos en nuestro cuerpo.

Además, definimos polos y ceros para una función de transferencia del sistema. Sistema que es estrictamente a ) Lineal b ) invariante en el tiempo c ) entrada única salida única yd ) suponemos que las condiciones iniciales son cero. Ninguno de estos cuatro criterios cruciales está lleno por nuestro cuerpo. No podemos tener una función de transferencia de nuestro cuerpo.

El cuerpo humano está muy por encima de la teoría del control moderno avanzado. Se tratan en la lógica de los controladores difusos donde la variable manipulada y la variable controlada no están claramente definidas. Por ejemplo, nuestra acción involuntaria en sí misma no está claramente definida. Usted mismo no sabe a qué escala de dolor duele. O a qué temperatura la piel sudará.

La función de transferencia proporciona una base para determinar las características importantes de respuesta del sistema de un sistema LTI sin resolver la ecuación diferencial completa. Los polos y ceros son propiedades de la transferencia para indicar la estabilidad del sistema LTI dado.

El cuerpo humano, por otro lado, es una variable compleja con billones de parámetros. Incluso el posicionamiento de las nucleobases en el ADN puede tener la capacidad de afectar el funcionamiento de un ser humano. Un cuerpo humano no es un sistema LTI. En el mejor de los casos, t puede aproximarse a un sistema MIMO complejo con una gran cantidad de filas y columnas. El concepto de polos y ceros no se aplica a un cuerpo humano.

Todo el cuerpo es en general un sistema complejo. Para ser más precisos, es un sistema adaptativo complejo, y es por eso que realmente no espera que una sola función de transferencia lo represente. En el mejor de los casos, sería una gran matriz MIMO con una gran cantidad de filas y columnas, y surgiría un comportamiento complejo (sin mencionar que las funciones de transferencia racional representan sistemas lineales invariantes en el tiempo, y no tengo ninguna razón para creer que todos los componentes de un humano como sistema complejo son de hecho lineales).

Si desea mantenerlo lineal y simple, puede tomar un subsistema y examinar su modelo, como este trabajo sobre el análisis de la función de transferencia paramétrica y el modelado de la autorregulación del flujo sanguíneo en la cabeza del nervio óptico disponible en Page en nih.gov (es solo un ejemplo al azar, primer hit de Google).

Los polos y ceros se obtienen para una función de transferencia, que es un modelo matemático de representación de un sistema de control.

Entonces, los polos y ceros no existen físicamente en ningún sistema de control.

Supongo que necesitamos la función de transferencia del cuerpo humano para determinar sus polos y ceros. Dada la complejidad del cuerpo humano y la multidimensionalidad de las entradas y salidas, no creo que podamos imaginar tal función de transferencia, y mucho menos tratar de representarlo matemáticamente. Por otra parte, con los avances en los poderes informáticos, en pocas décadas podemos tener máquinas capaces de imitar el cuerpo humano hasta el último detalle y luego podemos encontrar los polos y ceros.

Creo que el cuerpo humano no es un sistema lineal, por lo que no puedes usar polos y ceros para describirlo.