信号与系统简明教程教案第7章.ppt
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1、信号与系统信号与系统 西安电子科技大学电路与系统教研中心第8-1页电子教案电子教案青岛理工大学琴岛学院电信教研室 青岛理工大学琴岛学院电信教研室第7章 系统的状态变量分析 7.1 引言7.2 连续系统状态方程的建立 一、状态与状态变量的概念 二、状态方程和输出方程信号与系统信号与系统 西安电子科技大学电路与系统教研中心第8-2页电子教案电子教案青岛理工大学琴岛学院电信教研室 青岛理工大学琴岛学院电信教研室第7章 系统的状态变量分析 前面的分析方法称为外部法,它强调用系统的输入、输出之间的关系来描述系统的特性。其特点:(1)只适用于单输入单输出系统,对于多输入多输出系统,将增加复杂性;(2)只研
2、究系统输出与输入的外部特性,而对系统的内部情况一无所知,也无法控制。本章将介绍的内部法状态变量法是用n个状态变量的一阶微分或差分方程组(状态方程)来描述系统。优点有:(1)提供系统的内部特性以便研究。(2)便于分析多输入多输出系统;(3)一阶方程组便于计算机数值求解。并容易推广用于时变系统和非线性系统。7.1 引言信号与系统信号与系统 西安电子科技大学电路与系统教研中心第8-3页电子教案电子教案青岛理工大学琴岛学院电信教研室 青岛理工大学琴岛学院电信教研室一、状态与状态变量的概念从一个电路系统实例引入以u(t)和iC(t)为输出 若还想了解内部三个变量uC(t),iL1(t),iL2(t)的变
3、化情况。这时可列出方程a7.2 连续系统状态方程的建立7.2 连续系统状态方程的建立信号与系统信号与系统 西安电子科技大学电路与系统教研中心第8-4页电子教案电子教案青岛理工大学琴岛学院电信教研室 青岛理工大学琴岛学院电信教研室 这是由三个内部变量uC(t)、iL1(t)和iL2(t)构成的一阶微分方程组。若初始值uC(t0)、iL1(t0)和iL2(t0)已知,则根据tt0时的给定激励uS1(t)和uS2(t)就可惟一地确定在tt0时的解uC(t)、iL1(t)和iL2(t)。系统的输出容易地由三个内部变量和激励求出:一组代数方程 7.2 连续系统状态方程的建立信号与系统信号与系统 西安电子
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