Natural Response, Transient Response   고유 응답, 자연 응답, 과도 응답, 트랜션트 응답

1. 시간 관점에서, 시스템 응답의 구분

  ※ 선형계를 시간 관점에서 볼 때, 
     - 그 시스템 응답을, 성분별 2개(고유,강제)로 구분/설명 가능 함

  ㅇ 시스템 응답의 성분별 구분
     - 시스템응답(완전응답,시간응답)  =  고유응답(자연응답,과도응답)  +  강제응답(정상상태응답)

  ㅇ 여기서, 시스템 응답 이란?
     - 입력 여기(Excitation)에 의한 출력 응답(Response)의 거동을, 함수적으로 표현한 것


2. 고유 응답, 강제 응답의 비교

  ㅇ 고유응답/자연응답(Natural Response), 과도응답(Transient Response)
     - 시간이 지남에 따라 없어지는 응답
        . 회로 또는 시스템의 일반적인 성질(구성 소자의 종류, 크기, 연결구조 등)을 나타냄

     - 입력에 관계 없는 응답
        . 시스템 고유 특성이 초기값으로 반영되어 나타나는 응답

  ㅇ 강제 응답(Forced Response), 정상상태 응답(Steady-state Response)
     - 시간이 지나고, 과도응답이 영으로 수렴한 후에도 남게되는 시스템 응답
        . 주로, 외부에서 강제로 인가하는 입력 만에 의한 응답


3. 고유 응답 (Natural Response) 이란?

  ㅇ (유사 명칭)
     - 자연 응답(Natural Response), 과도 응답(Transient Response)
     - 때로는, 영입력응답(무전원응답),자유 응답(Free Response) 이라고도 함

     * [참고]
        . 영입력 응답/자유 응답 = (무 입력시 초기값 만에 의한 고유응답 성분)
        . 영상태 응답 = (입력에 따른 고유응답 성분) + (강제응답 성분)
        . 고유 응답   = (무 입력시 초기값 만에 의한 고유응답 성분) 
                        또는 (입력에 따른 고유응답 성분)

  ㅇ (의미) 
     - 과도기간만 존재하고 시간이 경과함에 따라 소멸하는 응답     ☞ 시정수 참조
     - 소자의 초기값이 반영되어 나타나는 응답
        . 에너지저장소자인 커패시터,인덕터 등에서 초기 전하,전류의 방전에 의해 생김
        . 회로 내에 구동전원이 없을 때 나타나는 응답

  ㅇ (해 관점)
     - 미분방정식 해 관점에서는, 이를 동차해 라고도 함


4. 과도 응답의 평가

  ㅇ 과도응답의 성능 특성 평가 : 상승시간,오버슈트 등
     - 주로, `단위계단응답`에 의해 평가됨 

        

  ㅇ 과도응답의 응답속도 평가 (속응성) : 상승시간, 정착시간, 첨두값시간
     - 입력에 얼마나 빨리 대응하는가의 정도
         

  ㅇ 과도응답의 안정도 평가 (안정성)  ☞ 과도응답 안정성 참조
     - 만일, 과도응답이 시간이 지남에따라 감소하지 않으면 불안정해짐

  ㅇ 과도응답의 시험 기준 입력 (Reference Test Input Signal)
     - 단위 계단함수, 단위 램프함수, 포물선 함수 등


5. 과도 응답의 여러 유형/형태

  ㅇ 특성방정식의 근(즉,극점)에 따라 여러 과도응답 형태가 있음
     -  1차 시스템의 경우  ☞ 전적으로 `시정수`에 의존함
     -  2차 시스템의 경우  ☞ 2차 시스템 과도응답 (상승시간,정착시간,오버슈트 등) 참조

        

  ※ 한편, 물리계 과도응답 특성 대부분이, 그 계의 감쇠비(제동비 ζ)에 좌우됨
     - 예) 감쇠 진동의 범주 셋 : 과도 감쇠, 임계 감쇠, 미흡 감쇠