Sobreimpulso (señal)

En procesamiento de señales, teoría de control, electrónica y matemáticas, el sobreimpulso es la ocurrencia de una señal o función que excede su valor objetivo. El subimpulso es el mismo fenómeno en sentido inverso. Surge especialmente en la respuesta a escalón de sistemas con banda limitada, como los filtros paso bajo. Suele ir seguido de oscilación, y en ocasiones se confunde con esta última.El sobreimpulso máximo se define en los sistemas de control de tiempo discreto de Katsuhiko Ogata como «el valor pico máximo de la curva de respuesta medido a partir de la respuesta deseada del sistema».En teoría de control, el sobreimpulso se refiere a una salida que excede su valor final en estado estacionario. Para una entrada escalonada, el sobreimpulso porcentual (PO) es el valor máximo menos el valor del escalón dividido entre el valor del escalón. En el caso del escalón unitario, el sobreimpulso es simplemente el valor máximo de la respuesta al escalón menos uno. Véase también la definición de sobreimpulso en el contexto de la electrónica.Para sistemas de segundo orden, el porcentaje de sobreimpulso es una función del factor de amortiguamiento ζ y se expresa como

${\displaystyle \mathrm {} =100\exp\left({\frac {-\zeta\pi}{\sqrt {1-\zeta ^{2}}}\right)}$

El coeficiente de amortiguamiento también se puede calcular mediante

${\displaystyle \zeta ={-\ln \left {\frac {\rm {\rm {}{100}\right)}{\sqrt {\pi ^{2}+\ln ^{2}\left({\frac {\rm {\rm {\rm {}}{100}}\right)}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} {\$

En electrónica, el sobreimpulso se refiere a los valores transitorios de cualquier parámetro que exceden su valor final (estado estacionario) durante su transición de un valor a otro. Una aplicación importante del término es la señal de salida de un amplificador.

Uso: El sobreimpulso ocurre cuando los valores transitorios superan el valor final. Cuando son inferiores al valor final, el fenómeno se denomina "subimpulso".

Un circuito está diseñado para minimizar el tiempo de subida y, al mismo tiempo, contener la distorsión de la señal dentro de límites aceptables.

1. Overshoot representa una distorsión de la señal.
2. En el diseño de circuitos, los objetivos de minimizar el sobresueldo y de disminuir el tiempo de subida de circuito pueden entrar en conflicto.
3. La magnitud del exceso depende del tiempo a través de un fenómeno llamado "Damping". Véase ilustración en respuesta a las medidas adoptadas.
4. Overshoot a menudo se asocia con el tiempo de solución, cuánto tiempo tarda la salida para llegar a un estado estable; vea la respuesta paso.

Véase también la definición de sobreimpulso en el contexto de la teoría de control.

En la aproximación de funciones, el sobreimpulso es un término que describe la calidad de la aproximación. Cuando una función, como una onda cuadrada, se representa mediante la suma de términos, por ejemplo, una serie de Fourier o una expansión en polinomios ortogonales, la aproximación de la función mediante un número truncado de términos en la serie puede presentar sobreimpulso, subimpulso y oscilación. Cuantos más términos se conserven en la serie, menos pronunciada será la desviación de la aproximación respecto a la función que representa. Sin embargo, aunque el período de las oscilaciones disminuye, su amplitud no lo hace; esto se conoce como el fenómeno de Gibbs. Para la transformada de Fourier, esto se puede modelar aproximando una función escalonada por la integral hasta una frecuencia determinada, lo que produce la integral seno. Esto se puede interpretar como una convolución con la función sinc; en términos de procesamiento de señales, se trata de un filtro paso bajo.

En el procesamiento de señales, el sobreimpulso se produce cuando la salida de un filtro tiene un valor máximo mayor que la entrada, específicamente para la respuesta escalonada, y con frecuencia produce el fenómeno relacionado de artefactos de zumbido.Esto ocurre, por ejemplo, al usar el filtro sinc como un filtro paso bajo ideal (de pared). La respuesta al escalón puede interpretarse como la convolución con la respuesta al impulso, que es una función sinc.El sobreimpulso y el subimpulso pueden entenderse de la siguiente manera: los núcleos generalmente se normalizan para tener una integral de 1, por lo que envían funciones constantes a funciones constantes; de lo contrario, tienen ganancia. El valor de una convolución en un punto es una combinación lineal de la señal de entrada, con coeficientes (ponderaciones) que representan los valores del núcleo. Si un núcleo no es negativo, como en el caso de un núcleo gaussiano, el valor de la señal filtrada será una combinación convexa de los valores de entrada (los coeficientes (el núcleo) se integran en 1 y son no negativos) y, por lo tanto, se encontrará entre el mínimo y el máximo de la señal de entrada; no se producirá subimpulso ni sobreimpulso. Si, por el contrario, el núcleo asume valores negativos, como la función sinc, el valor de la señal filtrada será una combinación afín de los valores de entrada y podría estar fuera del mínimo y el máximo de la señal de entrada, lo que resultará en subimpulso y sobreimpulso.El sobreimpulso suele ser indeseable, sobre todo si causa recorte, pero a veces es deseable para la nitidez de la imagen, debido al aumento de la acutancia (nitidez percibida).Un fenómeno estrechamente relacionado es el repiqueteo, cuando, tras sobrepasar la línea, una señal cae por debajo de su valor de estado estable y luego puede rebotar por encima, tardando un tiempo en estabilizarse cerca de su valor de estado estable; este último tiempo se denomina tiempo de estabilización.En ecología, el concepto de sobregiro es análogo al de una población que excede la capacidad de carga de un sistema.

• Respuesta a las medidas adoptadas
• Anillo (signal)
• Tiempo de solución
• Sobremodulación
• Viento integral

• Calculadora de sobresueldo porcentual