16.06第6讲 S平面,极点和零点 Karen willcox 2003.9.15 今天的主题 1、极点和零点 、暂态响应和拉普拉斯逆变换 3、留数的图解确定法 阅读:1.7(从第14页上端开始),1.8,1.9
1 16.06 第 6 讲 S 平面,极点和零点 Karen Willcox 2003.9.15 今天的主题 1、极点和零点 2、暂态响应和拉普拉斯逆变换 3、留数的图解确定法 阅读:1.7(从第 14 页上端开始),1.8,1.9
1S平面 我们可得 C(S=G(SR(S) 其中C,G和R是关于s的多项式的分式,即:G)=mm 考虑到如下定义: ●C,G和R的零点 C,G和R的极点 系统的零点和极点 系统的特征多项式 ●系统的特征方程 特征方程的特征根 由于多项式的系数是实数,则极点和零点是
2 1 S 平面 我们可得: Cs GsRs () () () = 其中 C,G 和 R 是关于 s 的多项式的分式,即: ( ) numG G s denG = 。 考虑到如下定义: z C,G 和 R 的零点 z C,G 和 R 的极点 z 系统的零点和极点 z 系统的特征多项式 z 系统的特征方程 特征方程的特征根 由于多项式的系数是实数,则极点和零点是
在复平面上s(σ+jo)上画出极点和零点。 例 设R(S)=一,则C(s)=R(s)G()的零极点形式就是R(S)和G(s) 形式的叠加 C(S) K(S+2) s(S+4)
3 在复平面上s j ( ) σ + ω 上画出极点和零点。 例: 设 1 R s( ) s = ,则Cs RsGs () () () = 的零极点形式就是 R s( )和G s( ) 形式的叠加: ( 2) ( ) ( 4) K s C s s s + = +
2暂态响应和拉普拉斯逆变换 问题:给定C(s)的零极点图,如何获得c()? 回答:进行拉普拉斯逆变换 (a)如果C(s)形式简单,可以查表获得 如果C(s)形式很复杂,我们可以使用部分分式展开法(PFE) 例: (b)这里还有一种可供选择的方法,在今后会很有用
4 2 暂态响应和拉普拉斯逆变换 问题:给定C s( )的零极点图,如何获得c t( )? 回答:进行拉普拉斯逆变换 (a) 如果C s( )形式简单,可以查表获得 如果C s( )形式很复杂,我们可以使用部分分式展开法(PFE)。 例: (b) 这里还有一种可供选择的方法,在今后会很有用
3留数的图解确定法(实极点) (a)部分分式展开法当中的典型因子是 (a是正数,b是负数) 我们可以写出 其中b-(-a)是 因此在S平面中
5 3 留数的图解确定法(实极点) (a) 部分分式展开法当中的典型因子是 (a 是正数,b 是负数) 我们可以写出 其中b a − −( ) 是 因此在 S 平面中: