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1、信号与信号与线性系性系统总复复习西南大学西南大学 电子信息工程学院子信息工程学院 李李传东1.内容回顾1 1、信号分析、信号分析时域:信号分解域:信号分解为冲激信号的冲激信号的线性性组合合频域:信号分解域:信号分解为不同不同频率正弦信号的率正弦信号的线性性组合合复复频域:信号分解域:信号分解为不同不同频率复指数的率复指数的线性性组合合时域:信号分解域:信号分解为脉冲序列的脉冲序列的线性性组合合频域:不作要求域:不作要求z域:信号分解域:信号分解为不同不同频率复指数的率复指数的线性性组合合连续信号信号离散信号离散信号信信号号分分析析抽抽样2.2、系、系统分析分析连续系系统离离散散系系统系系统分分
2、析析时域:域:频域:域:复复频域:域:系系统的描述:的描述:线性常系数微分方程,方框性常系数微分方程,方框图,S域模域模拟图,数据流数据流图系系统响响应的求解的求解系系统的描述:的描述:线性常系数差分方程,方框性常系数差分方程,方框图,Z域模域模拟图,数据流数据流图系系统响响应的求解的求解时域:域:频域:域:复复频域:域:3.两两对关系式关系式欧拉欧拉公式公式推出推出公式公式4.核心内容核心内容两大两大LTI系系统:连续时间系系统、离散、离散时间系系统 (连续时间信号)、(离散信号)、(离散时间信号)信号)5.基本信号及其响基本信号及其响应以信号分解以信号分解为核心思想,研究确知信号的分析方法
3、核心思想,研究确知信号的分析方法以信号分析以信号分析为基基础,建立分析,建立分析LTILTI系系统的相的相应方法方法贯穿穿课程的三个基本程的三个基本问题6.第一章第一章 信号与系信号与系统要求掌握的内容要求掌握的内容1.掌握基本信号掌握基本信号时域描述方法、特点及性域描述方法、特点及性质;2.掌握信号的基本运算掌握信号的基本运算;3.冲激函数与冲激函数与阶跃函数的定函数的定义和性和性质4.掌握系掌握系统的描述方法的描述方法5.熟悉熟悉线性性时不不变系系统的基本特性;的基本特性;典型典型题目目例例1.4-2;习题:1.1;1.2;1.6;1.7;1.10要求掌握的内容要求掌握的内容7.第二章第二
4、章 连续系系统的的时域分析域分析要求掌握的内容要求掌握的内容1、掌握、掌握单位位阶跃函数和冲激函数的性函数和冲激函数的性质2、掌握信号脉冲分解的方法、掌握信号脉冲分解的方法3、掌握、掌握阶跃与冲激响与冲激响应的求解方法;的求解方法;4.了解卷了解卷积运算的方法运算的方法5、熟悉卷、熟悉卷积的主要性的主要性质典型典型题目目例例2.2-1 例例2.2-2 例例2.2-3 例例2.2-4例例2.3-1 例例2.3-2 例例2.4-2 例例2.4-4作作业:2.1,2.2,2.4,2.5 2.6 2.7,2.15 2.16 2.178.第三章第三章 离散系统的时域分析要求掌握的内容要求掌握的内容1.了
5、解离散信号与系了解离散信号与系统的基本概念的基本概念2.掌握零掌握零输入响入响应的求解方法的求解方法3.掌握离散信号掌握离散信号单位序列响位序列响应和和阶跃响响应的求解方法的求解方法4.掌握利用性掌握利用性质求解卷求解卷积和的方法和的方法典型典型题目目例例3.1-1 例例3.1-2 例例3.1-3 例例3.1-4 例例3.1-5,例例3.2-1 例例3.2-2 例例3.2-3 例例3.3-1 例例3.3-2 例例3.3-3 例例3.3-49.第四章第四章 傅里叶傅里叶变换和系和系统的的频域分析域分析要求掌握的内容要求掌握的内容1.理解并掌握信号在正交函数集中的分解,理解并掌握信号在正交函数集中
6、的分解,2.掌握周期性掌握周期性连续信号的傅里叶信号的傅里叶级数展开数展开3.掌握非周期性掌握非周期性连续信号的傅里叶信号的傅里叶变换4.掌握傅里叶掌握傅里叶变换的性的性质,并能,并能应用于傅里叶用于傅里叶变换的的计算算5.熟悉能量熟悉能量谱与功率与功率谱,从能量或功率的角度研究信号在各个,从能量或功率的角度研究信号在各个频率分量上的能量或功率,率分量上的能量或功率,以以频谱的形式表达出的形式表达出6.掌握常用信号的掌握常用信号的频谱7.掌握用傅里叶掌握用傅里叶变换进行信号分析的方法行信号分析的方法8.了解系了解系统的激励与响的激励与响应在在频域中的关系域中的关系9.掌握无失真掌握无失真传输的
7、条件的条件10.熟悉熟悉时域取域取样定理定理典型典型题目目例例4.3-1 例例4.4-1 例例4.4-2 例例4.4-1,例例4.5-1 例例4.5-2 例例4.5-3 例例4.5-4,例例4.6-1 例例4.7-1 例例4.7-2 例例4.7-3,例例4.8-1 例例4.8-3 例例4.8-410.第五章第五章 连续系系统的的S S域分析域分析要求掌握的内容要求掌握的内容1、掌握拉氏、掌握拉氏变换定定义和和收收敛域域2、掌握拉普拉斯、掌握拉普拉斯变换的性的性质,并能熟,并能熟练应用用3、熟悉求拉普拉斯逆、熟悉求拉普拉斯逆变换的方法;的方法;4.掌握系掌握系统函数及其求解方法函数及其求解方法5
8、、熟悉卷、熟悉卷积的主要性的主要性质典型典型题目目例例5.1-1例例5.1-2 例例5.1-3,例例5.2-1例例5.2-2 例例5.2-3 例例5.2-4 例例5.2-5例例5.3-3 例例5.3-4 例例5.3-6,例例5.4-1 例例5.4-211.第六章第六章 离散系离散系统的的Z Z域分析域分析要求掌握的内容要求掌握的内容1、熟悉、熟悉Z变换的定的定义、收、收敛域以及与拉普拉斯域以及与拉普拉斯变换之之间的关系的关系2.熟悉基本序列的熟悉基本序列的Z变换3.熟悉熟悉Z变换的主要性的主要性质;4.掌握用部分分式法求解逆掌握用部分分式法求解逆z变换5.掌握离散系掌握离散系统Z域的分析方法域
9、的分析方法6.了解了解Z域与域与S域的映射关系域的映射关系典型典型题目目例例6.1-1 例例6.1-2 例例6.1-3,例例6.2-1 例例6.2-2 例例6.2-4 例例6.2-5 例例6.2-7,例例6.2-10 例例6.2-11 例例6.2-12 例例6.3-3 例例6.3-512.第七章第七章 系系统函数函数要求掌握的内容要求掌握的内容1.熟悉系熟悉系统函数零、极点分布的概念函数零、极点分布的概念2.掌握极零点与系掌握极零点与系统的的稳定性的关系定性的关系3.掌握掌握线性系性系统稳定性判定法定性判定法则4.掌握掌握线性系性系统稳定性判定法定性判定法则5.熟悉熟悉线性系性系统的信号流的信
10、号流图6.掌握用梅森公式求解系掌握用梅森公式求解系统函数的方法函数的方法7.熟悉系熟悉系统函数的函数的实现方式方式典型典型题目目例例7.1-1 例例7.1-2 例例7.1-3 例例7.2-1 例例7.2-2,例例7.2-1 例例7.2-2 例例7.3-1,例例7.3-2 例例7.3-3 例例7.4-1 例例7.4-2 例例7.4-313.第八章第八章 系统的状态变量分析要求掌握的内容要求掌握的内容1.熟悉状熟悉状态变量、状量、状态方程等状方程等状态变量描述法中的基本概念量描述法中的基本概念2.掌握从一般的掌握从一般的输入入输出方程以及出方程以及实际的的电路中建立状路中建立状态方程和方程和输出方
11、出方程程典型典型题目目例例8.2-1 例例8.2-2 例例8.2-3 例例8.2-414.(二二)典型信号典型信号阶跃阶跃、冲激、冲激、冲激、冲激和和和和冲激偶冲激偶冲激偶冲激偶信号信号信号信号冲激信号冲激信号冲激信号冲激信号冲激偶信号冲激偶信号冲激偶信号冲激偶信号定定定定义义奇偶性奇偶性奇偶性奇偶性相乘性相乘性相乘性相乘性抽抽抽抽样样性性性性尺度性尺度性尺度性尺度性15.2、(t)的尺度变换 16.信号的运算信号的运算2)时移:移:y(t)=f(t-to)3)倒相:倒相:y(t)=-f(t)当当0a1时:y(t)压缩f(t)的的1/a倍倍.4)展展缩:y(t)=f(at)其中:其中:a0 1
12、7.注意:注意:折叠后是折叠后是不是不是右移右移2后是后是不是不是压缩2后是后是不是不是18.注意注意积分区分区间19.第二章第二章 连续时间系系统的的时域分析域分析零零输入响入响应与与零状零状态响响应冲激响冲激响应与与阶跃响响应卷卷积及其性及其性质(方便求方便求零状零状态响响应)关系!关系!20.自由响自由响应强迫响迫响应(Natural+forced)(Natural+forced)零零输入响入响应零状零状态响响应(Zero-input+Zero-state)(Zero-input+Zero-state)暂态响响应+稳态响响应(Transient+Steady-state)(Transie
13、nt+Steady-state)系系统响响应划分划分21.零零输入响入响应和零状和零状态响响应(1 1)零)零输入响入响应:没有外加激励信号的作用,只有起始没有外加激励信号的作用,只有起始状状态所所产生的响生的响应。(2 2)零状)零状态响响应:不考不考虑起始起始时刻系刻系统储能的作用,由能的作用,由系系统外加激励信号所外加激励信号所产生的响生的响应。LTI的全响应:y(t)=yzi(t)+yzs(t)22.系系统在在单位冲激信号位冲激信号(t)(t)作用下作用下产生的零状生的零状态响响应,称,称为单位冲激响位冲激响应,简称冲激响称冲激响应,一般用,一般用h h(t t)表表示。示。冲激响冲激
14、响应23.阶跃响应 系统在单位阶跃信号作用下的零状态响应,称为单位阶跃响应,简称阶跃响应,一般用g(t)表示。H(t)()tg 可根据线性时不变系统特性,利用冲激响应与阶跃响应关系求阶跃响应。24.卷卷积运算运算分段法分段法计算卷算卷积积分的步分的步骤:换元:元:t 换成成 ;反折:将反折:将h()波形反折波形反折为h(-);扫描:移描:移动h(t-),t0右移;右移;分分时段:确定段:确定积分段;分段;定定积分函数和分函数和积分限;分限;计算算积分分值;例例 2.3-125.卷卷积的代数运算的代数运算交交换律律分配律分配律结合律合律卷卷积积分的性分的性质26.函数与冲激函数的卷函数与冲激函数
15、的卷积27.卷卷积的的积分和微分分和微分 若若则其其导数数其其积分分例例 2.4-428.常用信号的卷常用信号的卷积公式公式 29.周期信号的傅立叶周期信号的傅立叶级数数傅立叶傅立叶变换非周期信号的傅立叶非周期信号的傅立叶变换傅立叶傅立叶变换的性的性质对称性,称性,线性、尺度性、尺度变换特性、特性、时移性(符号相同),移性(符号相同),频移性(符号相反)移性(符号相反)奇偶虚奇偶虚实性、卷性、卷积定理、微分特性、定理、微分特性、积分特性分特性周期信号的傅立叶周期信号的傅立叶变换与与单脉冲脉冲 信号的傅立叶信号的傅立叶级数的系数的关系数的系数的关系抽抽样信号的傅立叶信号的傅立叶变换与抽与抽样脉冲
16、序列的傅氏脉冲序列的傅氏变换及原及原连续信号的信号的 傅立叶傅立叶变换的关系的关系时域抽域抽样定理定理注意注意2倍关系!倍关系!傅立叶傅立叶变换30.周期信号的傅立叶周期信号的傅立叶级数数称称为f(t)的傅立叶的傅立叶级数(三角形式)数(三角形式)31.三角形式傅立叶三角形式傅立叶级数的傅里叶系数:数的傅里叶系数:直流系数余弦分量系数正弦分量系数32.指数形式的傅立叶指数形式的傅立叶级数数F Fn n:指数形式傅立叶指数形式傅立叶级数的傅立叶系数数的傅立叶系数33.周期信号的傅立叶周期信号的傅立叶变换周期信号的周期信号的频谱是离散的是离散的抽抽样信号的傅立叶信号的傅立叶变换抽抽样(离散)信号的
17、(离散)信号的频谱是周期的是周期的是是f(t)f(t)傅里叶傅里叶级数的系数数的系数是抽是抽样脉冲序列脉冲序列p(t)傅里叶傅里叶级数的系数数的系数34.傅里叶傅里叶变换对傅里叶正傅里叶正傅里叶正傅里叶正变换变换傅里叶反傅里叶反变换=F F f(t)=F F-1F(j)时域信号f(t)的的频谱35.典型信号的傅立叶典型信号的傅立叶变换对总结附附录四四36.傅里叶傅里叶变换主要性主要性质对称性称性质 线性性性性质奇偶虚奇偶虚实性性尺度尺度变换性性质时移特性移特性频移特性移特性 微分性微分性质时域域积分性分性质37.对称性称性 若若 ,则有:有:。尺度尺度变换 若若 ,则有:有:。时移特性移特性
18、若若 ,则有:有:。38.频移特性移特性若若 ,则有:有:。39.卷卷积定理定理若:若:则:时域卷域卷积定理定理:频域卷域卷积定理定理:若:若:则:40.时域微分和域微分和积分分设若若 ,则有有 。时域微分定理域微分定理:时域域积分定理分定理:若若 ,则有有 。41.频域微分和域微分和积分分设频域微分定理域微分定理:若若 ,则有有 。频域域积分定理分定理:若若 ,则有有 。42.需需满足以下两个条件足以下两个条件:(1)必必须是是带宽有限信号。有限信号。时域取域取样定理定理 一个一个频谱在区在区间 以外以外为零的零的频带有限有限信号信号 ,可唯一地由其在均匀,可唯一地由其在均匀间隔隔 上上的的
19、样点点值 确定。确定。(2)取取样频率不能率不能过低,必低,必须大于大于2倍的最高信号倍的最高信号频率。率。奈奎斯特(奈奎斯特(Nyquist)频率率奈奎斯特(奈奎斯特(Nyquist)间隔隔43.定义:单边拉氏拉氏变换、双、双边、收、收敛域、常用函数的拉氏域、常用函数的拉氏变换拉氏拉氏变换的性的性质线性、原函数微分、原函数性、原函数微分、原函数积分、分、时域平移、域平移、s域平移、域平移、尺度尺度变换、初、初值、终值卷卷积特性特性拉氏逆拉氏逆变换部分分式展开法(求系数)部分分式展开法(求系数)系系统函数函数H(s)定定义(两种定(两种定义方式)方式)求解(依据两种定求解(依据两种定义方式)方
20、式)连续系系统的的s域分析域分析44.称称为 的双的双边拉普拉斯拉普拉斯变换(或象函数)。(或象函数)。称称为 的双的双边拉普拉斯逆拉普拉斯逆变换(或原函数)。(或原函数)。*双双边拉普拉斯拉普拉斯 变换对因果函数的收因果函数的收敛域域s平面的右平面的右“半半”平面平面45.(1)对于因果信号于因果信号 ,若拉普拉斯,若拉普拉斯变换存在,存在,则 ,且收,且收敛域相同,均域相同,均为 以以 右的半右的半s平面(平面(为收收敛坐坐标)。)。(2)对于反因果信号于反因果信号 ,若双,若双边拉普拉斯拉普拉斯变换 存在,存在,则收收敛域域为 以左的半以左的半s平面(平面(为收收敛坐坐标)。而任何反因果
21、信号的)。而任何反因果信号的单边拉普拉拉普拉 斯斯变换均均为零。零。双双边与与单边拉普拉斯拉普拉斯变换的比的比较46.常用信号的常用信号的单边拉普拉斯拉普拉斯变换 47.尺度尺度变换则:。,且有,且有实常数常数 ,*48.时移特性移特性 若若,且有,且有实常数常数 ,则:。*注意注意:这里的延里的延时信号是指因果信号信号是指因果信号 的延的延时,而非,而非 。综合尺度合尺度变换和和时移特性移特性49.单边拉普拉斯拉普拉斯变换的性的性质 50.部分分式展开法部分分式展开法 若F(s)为s的有理分式,则可表示为 要求掌握要求掌握实单极点、极点、实重极点和共重极点和共轭单极点的极点的计算算51.取拉
22、普拉斯取拉普拉斯变换得:得:整理得:整理得:复复频域分析域分析52.仅与与输入入信号有关信号有关仅与初始与初始状状态有关有关 取上式的逆取上式的逆变换,可得系,可得系统的全响的全响应:53.在系在系统分析中分析中,有有时已知已知 时刻的初始刻的初始值,这时应设法求得初始状法求得初始状态 。于于0时刻才接入刻才接入 *【可由可由 计算得到算得到】54.5.4 复复频域分析域分析 系系统函数函数:系系统零状零状态响响应的象函数的象函数 与激励的象函与激励的象函数数 之比,用之比,用 表示。表示。*由描述系由描述系统的微分方程容易写出的微分方程容易写出该系系统的系的系统函数,函数,反之亦然。系反之亦
23、然。系统函数函数 只与描述系只与描述系统的微分方程系数的微分方程系数 有关,即只与系有关,即只与系统的的结构、元件参数等有关,而与构、元件参数等有关,而与外界因素(激励、初始状外界因素(激励、初始状态等)无关,是反映系等)无关,是反映系统特性的特性的重要工具。重要工具。55.5.4 复复频域分析域分析 系系统零状零状态响响应 的象函数可写的象函数可写为:*意意义:时域域s域域简化化由由时域卷域卷积定理,可得:定理,可得:或或*56.5.4 复复频域分析域分析 电感的感的s域模型域模型串串联形式形式并并联形式形式57.5.4 复复频域分析域分析 电容的容的s域模型域模型并并联形式形式串串联形式形
24、式58.一一.单位序列和位序列和单位位阶跃序列序列1.单位位(冲激冲激)序列的定序列的定义定定义:移位移位:取取样性性质:离散系离散系统的的时域分析域分析59.2.单位位阶跃序列的定序列的定义移位移位:3.2 单位序列和位序列和单位序列响位序列响应 定定义:注意注意:或无意或无意义3.单位位阶跃序列与序列与单位序列位序列间的关系的关系60.有了有了单位位阶跃序列和序列和单位序列后,可位序列后,可简化序列的表示化序列的表示如:如:可表示可表示为:如:如:可表示可表示为:3.2 单位序列和位序列和单位序列响位序列响应 61.1.单位序列响位序列响应 当当LTI离散系离散系统的激励的激励为单位序列位
25、序列 时,系,系统的零状的零状态响响应称称为单位序列响位序列响应,用,用 表示。表示。2.阶跃响响应 当当LTI离散系离散系统的激励的激励为单位位阶跃序列序列 时,系系统的零状的零状态响响应称称为单位位阶跃响响应,简称称阶跃响响应,用用 表示。表示。62.若已知系若已知系统的的 ,可利用二者关系求得,可利用二者关系求得 。类似于似于63.一个一个M 点序列与一个点序列与一个N点序列卷点序列卷积 结果的起始果的起始时刻等于两序列起始刻等于两序列起始时刻的和,刻的和,结果的果的终止止时刻等于两序列刻等于两序列终止止时刻的和。刻的和。64.3.3 卷卷积和和 2.与与单位序列的卷位序列的卷积(2)(
26、3)(4)(1)(5)若若 ,则:65.例例3.2-2 求如求如图所示离散系所示离散系统的的单位序列响位序列响应 。3.2 单位序列和位序列和单位序列响位序列响应 解:解:(1)列写差分方程列写差分方程66.3.3 卷卷积和和 滑滑带法:法:67.3.3 卷卷积和和 固定固定带滑滑动带68.3.3 卷卷积和和 69.3.3 卷卷积和和 70.循循环卷卷积法:法:1.先将先将f1(k)、f2(k)补零到零到L(N+M-1)点点长;3.另一个序列写成列矩另一个序列写成列矩阵,二者做矩,二者做矩阵乘法运算;乘法运算;2.将其中一个序列周期延拓,取主将其中一个序列周期延拓,取主值区区间的的值、循、循环
27、右移构成方右移构成方阵;4.确定卷确定卷积序列的起始序列的起始时刻;刻;71.123012300001230000123300012230001111100=136653f(k)=1,3,6,6,5,30000卷卷积序列序列长度:度:L=N+M-1=672.离散系离散系统的的z z域分析域分析序列序列f(kT)f(kT)的的双双边z z变换取取样信号信号f fs s(t)(t)的双的双边拉氏拉氏变换序列序列 的的z变换存在的充要条存在的充要条件。件。73.因果序列因果序列反因果序列反因果序列74.75.*对于于有限有限长序列序列,其双,其双边z z变换在在整个整个z z平面平面(可能除(可能除
28、z=0z=0或或外)收外)收敛。*因果序列因果序列f(k)f(k)的象函数的象函数F(z)F(z)的收的收敛域域为 的的圆外区域外区域。的的圆称称为收收敛圆。*反因果序列反因果序列f(k)f(k)的象函数的象函数F(z)F(z)的收的收敛域域为 的的圆内区域内区域。的的圆也称也称为收收敛圆。*双双边序列序列f(k)f(k)的象函数的象函数F(z)F(z)的收的收敛域域为环状区域状区域 。76.常用序列的常用序列的z z变换:令令a=1a=1,则单位位阶跃序列的序列的z z变换:令令 则有有 a为正正实数数在反因果序列中,令在反因果序列中,令b b为正正实常数,常数,则有有令令b=1b=1,则有
29、有77.双双边z z变换的移位的移位单边z z变换的移位的移位(求解差分方程求解差分方程时用用)单单78.三、三、序列乘序列乘 (z z域尺度域尺度变换)五、五、序列乘序列乘k k(z z域微分域微分)若若则79.在求逆在求逆Z变换时要用到要用到80.初初值定理定理终值定理定理上式是取上式是取 的极限,因此要求的极限,因此要求 在在 的收的收敛域内域内.81.5.5.三大三大变换性性质对比比移位移位移位移位尺度尺度尺度尺度微分微分微分微分卷卷卷卷积积初初初初 、终终值值双双双双边边单边单边对对称称称称使使使使频谱频谱展展展展宽为宽为原来的原来的原来的原来的2 2倍倍倍倍82.二、二、部分分式展
30、开法部分分式展开法83.就可以求得展开式的原函数就可以求得展开式的原函数根据已知的根据已知的变换对:84.z z域分析域分析一、差分方程的一、差分方程的变换解(以二解(以二阶差分方程差分方程为例)例)85.由上式可解得由上式可解得86.二、系二、系统函数函数 系系统零状零状态响响应的象函数的象函数 与激励象函数与激励象函数F(z)F(z)之比之比为系系统函数,用函数,用H(z)H(z)表示,即表示,即引入系引入系统函数的概念后,零状函数的概念后,零状态响响应的象函数可写的象函数可写为:单位序列响位序列响应 与系与系统函数函数 的关系是的关系是87.第七章第七章 系系统函数函数系统函数的零点与极
31、点连续系统离散系统88.例:例:已知已知H H(s)(s)的零、极点分布的零、极点分布图如如图示,且示,且h h(0(0+)=3)=3求求H H(s)(s)的表达式。的表达式。解:由分布解:由分布图可得可得根据初根据初值定理定理89.连续稳定系定系统的充要条件的充要条件(M 为正常数)冲激响冲激响冲激响冲激响应应绝对绝对可可可可积积若系统是因果的:(M 为正常数)稳定系统的系统函数的收敛域包含jw轴。稳定的因果系统的系统函数的极点都在s平面的左半开平面,其逆也成立。例例7.2.190.离散稳定系统的充要条件(M 为正常数)冲激序列响冲激序列响冲激序列响冲激序列响应应绝对绝对可和可和可和可和若系
32、统是因果的:(M 为正常数)稳定系统的系统函数的收敛域包含单位圆。稳定的因果系统的系统函数的极点都在z平面的单位圆内,其逆也成立。例例7.2.291.梅森公式 是所有不同回路的增益之和是所有两两不接触回路的增益乘积之和是所有三个都不互接触回路的增益增积之和称称为信号流信号流图的的特征行列式特征行列式92.表示由源点到汇点的第 i 条前向通路的标号表示由源点到汇点的第 i 条前向通路增益表示第 i 条前向通路特征行列式的余因子,它是与第 i 条前向通路不相接触的子图的特征行列式。93.第八章第八章 系系统状状态变量分析量分析一、由一、由电路路图直接建立状直接建立状态方程方程(1)选电路中所有路中
33、所有独立的独立的电容容电压和和电感感电流作流作为状状态变量量;(2)对接有所接有所选电容的独立容的独立结点列出点列出KCL电流方程,流方程,对含有含有所所选电感的独立回路列写感的独立回路列写KVL电压方程;方程;(3)若上一步所列)若上一步所列的方程中含有除激励以外的非状的方程中含有除激励以外的非状态变量,量,则利用适当的利用适当的KCL、KVL方程方程将它将它们消去消去,然后整理,然后整理给出出标准的状准的状态方程形式方程形式;(4)用)用观察法由察法由电路或前面已推路或前面已推导出的一些关系直接列写出的一些关系直接列写输出方程,并整理成出方程,并整理成标准形式。准形式。94.二、由二、由输入入-输出方程建立状出方程建立状态方程方程 具体方法:具体方法:(1)由系)由系统的的输入入-输出方程出方程或或系系统函数函数,首先首先画出画出其其信号流信号流图或或框框图;(2)选一一阶子系子系统(积分器)的分器)的输出出作作为状状态变量量;(3)根据每个)根据每个一一阶子系子系统的的输入入输出关系出关系列状列状态方方程;程;(4)在)在系系统的的输出端出端列列输出方程。出方程。95.
限制150内