两种分解方法的关系是 y(t)=∑Ce4+yat 强迫响应 自由响应 ∑Ce4+∑Cae4y() 零输入响应 零状态响应 其中:∑Ce4=∑C3e4+2Cne4
两种分解方法的关系是: N i n t i p i 1 y(t) C e y (t) λ = = + ∑ 强迫响应 自由响应 i i n n t t xi fi p i1 i1 C e C e +y (t) λ λ = = = + ∑ ∑ 零输入响应 零状态响应 i ii nn n t tt i xi fi i 1 i 1 i 1 Ce C e C e λ λ λ == = 其中: ∑∑ ∑ = +
结论: 在系统传递函数没有零、极点抵消的情况 下,传递函数的极点就是系统的全部特征根, 传递函数的极点决定了系统的固有运动模态, 零输入响应、零状态响应和自由响应中含有同 样的、并且是系统的全部固有运动模态,只是 模态的系数不同而已
在系统传递函数没有零、极点抵消的情况 下,传递函数的极点就是系统的全部特征根, 传递函数的极点决定了系统的固有运动模态, 零输入响应、零状态响应和自由响应中含有同 样的、并且是系统的全部固有运动模态,只是 模态的系数不同而已。 结论:
当系统传递函数出现零、极点对消时,传 递函数的极点没有包含系统的全部特征根,于 是,要么系统的自由响应中不包含系统的全部 固有运动模态(有些模态不可观),要么系统 的零状态响应中不包含系统的全部固有运动模 态(有些模态不可控),要么有些模态既不可 观、又不可控,这是自动控制系统设计时应该 关注的一个问题
当系统传递函数出现零、极点对消时,传 递函数的极点没有包含系统的全部特征根 ,于 是,要么系统的自由响应中不包含系统的全部 固有运动模态(有些模态不可观),要么系统 的零状态响应中不包含系统的全部固有运动模 态(有些模态不可控),要么有些模态既不可 观、又不可控,这是自动控制系统设计时应该 关注的一个问题
§3.13零、极点对消问题 问题: 如果系统传递函数具有相同的零点和极 点,出现了零、极点对消,将会出现什么情 况?传递函数的每一个极点对应着系统的 种固有的运动模态,抵消极点是否意味着相 应的运动模态不存在了呢?
§3.1.3 零、极点对消问题 问题: 如果系统传递函数具有相同的零点和极 点,出现了零、极点对消,将会出现什么情 况?传递函数的每一个极点对应着系统的一 种固有的运动模态,抵消极点是否意味着相 应的运动模态不存在了呢?
输入解耦 「例31:系统有两个环节组成,如图所示。 l() S+17x( s+2 s+1 系统总的传递函数为: S+11 G(S=X s+2s+1s+2 可见,系统的零状态响应中将不含指数模 态Ae。那么,系统的完全响应中是否也不含 该模态呢?
一、输入解耦 [例3.1.1]:系统有两个环节组成,如图所示。 系统总的传递函数为: s+1 1 1 G(s)= s+2 s 1 s 2 × = + + 可见,系统的零状态响应中将不含指数模 态 。那么,系统的完全响应中是否也不含 该模态呢? t Ae− 1 2 s s + + 1 s + 1 u t( ) x t( ) y t( )