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A resposta descrita pelos estados de um sistema dinâmico possui duas componentes: resposta natural e resposta forçada. De particular interesse é a resposta natural, a qual depende apenas da matriz de transição de estados 𝜙(𝑡) e das condições iniciais desses estados. Considere um determinado sistema dinâmico linear e invariante no tempo, cuja matriz de estados pode ser fatorada em 𝑀𝐿𝑀−1, onde as matrizes 𝐿 e 𝑀 são definidas por

A matriz de transição de estados 𝜙(𝑡) desse sistema é:







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