Avendo dato due diverse definizioni di sistema dinamico (una interna e una esterna) è importante capire come si possa passare da una descrizione all'altra.
Il problema del calcolo delle relazioni ingresso-uscita (cioè del modello ARMA e della funzione di trasferimento) di un sistema assegnato mediante una quaterna (A,b,cT,d) può essere ben inquadrato soltanto dopo aver introdotto le nozioni di raggiungibilità e osservabilità. Per ora notiamo che le (1) e (3), ricordando il significato dell'operatore p, possono essere scritte nella forma

per cui

Dalle (2) e (4) segue allora che

e un confronto con le (7) e (8) fornisce 

         (12)

Per l'inversione della matrice (pI-A) di dimensioni , si può procedere nel modo seguente (metodo di Souriau). Posta la matrice (pI-A)-1 nella forma

dove P(p) è una matrice  di polinomi di grado minore di n e DA(p)è il polinomio caratteristico della matrice A, DA(p) e P(p) si calcolano con le due formule seguenti

dove

Se, a conti fatti, la funzione di trasferimento G(p)=n(p)/d(p) ha il polinomio d(p) di grado n, allora dalle formule di Souriau segue che

d(p)=D(p)=DA(p)

cioé il modello ARMA (N(p),D(p)) del sistema è in forma ridotta ed è, quindi, deducibile dalla funzione di trasferimento. Inoltre, sempre nel caso di modello ARMA ridotto, i poli della funzione di trasferimento sono n e coincidono con gli autovalori della matrice A. Nal caso, invece, il modello ARMA non sia in forma ridotta, i poli della funzione di trasferimento sono meno di n, ma coincidono sempre con alcuni degli autovalori della matrice A.

Il problema della determinazione di una quaterna (A,b,cT,d) che abbia come modello ARMA un modello (N(p),D(p)) assegnato è noto come problema della realizzazione (con lo stesso nome si indica anche la quaterna (A,b, cT,d) che risolve il problema). La soluzione di questo problema non è unica, per cui risulta di particolare interesse determinare la realizzazione di ordine minimo. Per affrontare questo tema è, tuttavia, necessario aver approfondito le nozioni di raggiungibilità e osservabilità. Per ora accontentiamoci di affermare (la dimostrazione non è immediata) che una particolare realizzazione, detta in forma canonica di controllo, di un assegnato modello ARMA (anche non ridotto)

è la quaterna

con
 
 

gi=bi-b0ai        i=1,…,n

La realizzazione in forma canonica di controllo è un sistema di ordine (n) pari alla "dimensione" della parte autoregressiva del modello ARMA.
Una seconda realizzazione, detta in forma canonica di ricostruzione, è la seguente

con
gi=bi-b0ai        i=1,…,n

È opportuno notare che

perché su questa formula torneremo quando parleremo del principio di dualità.


 
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