Lineares System - Definition

Ein lineares System ist ein physikalisches oder mathematisches System, dessen Verhalten durch lineare Gleichungen beschrieben werden kann, die dem Überlagerungsprinzip genügen. Das bedeutet, dass die Reaktion des Systems auf die Summe mehrerer Eingangssignale gleich der Summe der Reaktionen auf jedes einzelne dieser Signale ist, und dass die Reaktion auf ein Eingangssignal mit einer mit einer Konstanten multiplizierten Amplitude ebenfalls mit derselben Konstante multipliziert wird. In der Elektronik und Steuerungstheorie sind lineare Systeme das grundlegende Modell für die Analyse und den Entwurf dynamischer Systeme.

Im Zusammenhang mit elektrischen Systemen besteht ein lineares System aus passiven und aktiven Elementen wie Widerständen, Kondensatoren und Verstärkern, die im linearen Bereich, d. h. ohne nichtlineare Verzerrungen, arbeiten. Die Strom-Spannungs-Charakteristiken dieser Elemente müssen linear sein, was bedeutet, dass die elektrischen Größen proportional zueinander sind. Für solche Systeme können klassische Werkzeuge der Analyse wie die Laplace-Operator-Methode, Übergangsfunktionen, Impulsantworten oder Fourier-Transformationen verwendet werden.

Lineare Systeme zeigen ein vorhersehbares Verhalten, das eine genaue Modellierung, Simulation und den Entwurf von Filter-, Verstärkungs-, Integrations- oder Differenzierungsschaltungen ermöglicht. In der Praxis stößt jedoch jedes reale Gerät an seine Linearitätsgrenzen, die sich beispielsweise aus der Sättigung, dem Betriebsspannungsbereich oder den Materialeigenschaften ergeben, so dass sich das Konzept eines linearen Systems hauptsächlich auf den Betrieb innerhalb eines bestimmten Parameterbereichs bezieht, in dem Nichtlinearitäten vernachlässigbar oder vernachlässigbar sind.

In der Regelungstechnik und Automatik werden lineare Systeme meist durch lineare Differentialgleichungen mit konstanten Koeffizienten beschrieben. Dies ermöglicht umfangreiche Stabilitäts-, Sprungantwort-, Zustandsraum- und Reglerentwürfe auf der Grundlage klassischer oder moderner technischer Methoden.

Transfer Multisort Elektronik (TME) gehört zu den weltweit größten Distributoren für elektronische Komponenten, elektrotechnische Bauteile, Werkstattausrüstung und industrielle Automatisierung. Der Katalog umfasst über 1.500.000 Produkte von 1.300 führenden Herstellern. Moderne Logistikzentren von TME in Łódź und Rzgów (Polen) mit einer Gesamtfläche von über 40.000 m² versenden täglich fast 6.000 Pakete an Kunden in mehr als 150 Ländern.

TME engagiert sich zudem für die Förderung der Kenntnisse und Fähigkeiten junger Ingenieure und Elektronikbegeisterter durch das Projekt TME Education und unterstützt die Tech-Community mit der Veranstaltungsreihe TechMasterEvent, die Innovation und Erfahrungsaustausch fördert.