加载中…
个人资料
  • 博客等级:
  • 博客积分:
  • 博客访问:
  • 关注人气:
  • 获赠金笔:0支
  • 赠出金笔:0支
  • 荣誉徽章:
正文 字体大小:

迟到的分析——复频域中s的具体作用,其余时域的微妙关系(s复平面极点移动?)

(2016-08-12 13:39:06)
标签:

电路

大二下学期的博客自己分析了一下相量,频域,复频域的一些基本关系。肯定不算上什么高深的东西,但是对于理解自控电路等真的有很大的帮助。
但是同时,在复频域中,s的具体作用,其取值范围,不同取值对于最终时域上的表示又是什么,这是一个最大的问题。现在终于有所理解:
引入拉普拉斯变换的目的我是这样理解的:首先是为了解微分方程简单,引入变换域(复频域),将微分形式转化为代数和形式,具体就是将时间进行积分(对比相量分析法,不同频率相同的波形,将某一时间的差的分析问题转化为仅仅与幅值和相角有关的问题),变换到复频域进行求解。
在这个求解的过程中发现,(尤其是因式分解出来的结果)输出函数的极点在拉普拉斯反变换的时候起到了最重要的信息传递的作用。这个信息就是对应于时域中函数的具体形式和数值大小。
然后重点来了,在电路中(信号与系统最全),对于系统的响应最终求得的是系统的全响应,全响应又由零状态响应和零输入响应组成。
假设系统是零状态响应,在时间t=0时,系统进入一个单位脉冲输入,输出的函数就是其本身的系统函数。比如在此时进行拉普拉斯变换,进行求解,如果获得两个单重极点如
                                                                p1=-2+j2      p2=-2-j2
根据共轭复数的拉普拉斯变换对,可以获得对应于时域的响应函数是:
                                                             uc=2|A|e^-2t cos(2t+45) V
如果响应图形如下(是sin的,画完才发现,嘘):
这可以看出来s的数值对于分析暂态响应有极大的方便。
于是重点中的重点来了,从刚刚开始到稳态的时候,s的数值是怎么变化的呢?从上图看出,经过△t时间,在时域的变化中,函数变化成了
                                                uc=2|A|e^-2(t+△t cos(2t+2△t+45) V
对于变化t=0的位置后:
一、s实部分析:
两个无穷大极端:
(1)单位阶跃时间极大的时候,uc变为0,在变为0之前的很小t进行分析,拉普拉斯变化之后获得的s数值实部应该是无穷大的。
(2)当有正弦信号输入的时候,假设系统有负实部的极点,当时间达到无穷大的时候,稳定之后,拉普拉斯反变换的时候出现这些信号最后归为零,而这前提是随着时间-pt变为负无穷。但是当时间t=0变化的时候,相对应s的负实部应该绝对值变大,及远离虚轴。(在分析频域的时候,有点因为s的实部为无穷大,直接用jw分析,将实部忽略掉的感觉,而不是此时s的实部是0)
二、s虚部分析
不同的时间t,w的数值并没有变化,但是其相位变化了,这个相位是由虚部和实部的关系决定(确定了A的数值大小)

因此分析结果:s是在某一时间点t1,进行拉布拉斯变化,分析此时系统的系统响应的作用,s确定了此时间t1的此后的响应。同样经过时间△t后再进行分析的时候,此s如果也可以进行系统的分析,此时的s的极点数值一定实部的绝对值变大,虚部不变。在复平面的对应是随着时间变化,输出函数的极点s一直向着远离虚轴方向移动。
(仅仅是自己的分析,能不能在时间△t后进行拉普拉斯变化都不知道。。。。。希望对自己的理解有所帮助)希望批评指正,尤其是信号与系统没学。肯定理解有所出入

0

阅读 收藏 喜欢 打印举报/Report
  

新浪BLOG意见反馈留言板 欢迎批评指正

新浪简介 | About Sina | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站律师 | SINA English | 产品答疑

新浪公司 版权所有