Stato stazionario - definizione

Lo stato stazionario è un concetto nel campo dell'analisi dei sistemi dinamici, elettrici, meccanici e termici, che indica uno stato di funzionamento di un sistema in cui tutte le variabili che ne descrivono il comportamento raggiungono valori costanti o periodicamente ricorrenti e cessano di dipendere dal tempo in modo transitorio. Nel contesto dell'analisi della risposta del sistema, lo stato stazionario segue una fase transitoria in cui il sistema risponde a una variazione delle condizioni iniziali o del segnale di ingresso.

Nei sistemi lineari, lo stato stazionario è raggiunto da una forzante costante o periodica, come una tensione sinusoidale o a gradini. In genere, allo stato stazionario la risposta del sistema diventa prevedibile e descritta solo dai parametri di ingresso e dalle proprietà del sistema stesso, indipendentemente dalle condizioni iniziali. Per i sistemi descritti da equazioni differenziali o differenziali, ciò significa che la soluzione generale converge a una soluzione forzata nel tempo, mentre le componenti libere - che dipendono dalle condizioni iniziali - svaniscono.

Lo stato stazionario è fondamentale nell'analisi e nella progettazione di dispositivi tecnici, in quanto consente di valutarne le prestazioni in condizioni nominali, oltre a semplificare le equazioni che descrivono il comportamento del sistema. In ingegneria elettrica si riferisce, tra l'altro, ai valori stabili di tensioni e correnti nei circuiti dopo che sono cessati i transitori associati all'induttanza e alla capacità. Nell'Automazione e nella teoria del controllo permette di valutare l'accuratezza della regolazione e l'errore statico. Per i sistemi periodici, come i filtri o i convertitori elettronici di potenza, lo stato stazionario può essere ciclico, riflettendo la sincronizzazione con il segnale di ingresso.

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