是否有任何系统的方法来确定系统是否可逆?
我的一般做法是首先尝试使用数学方法找到逆系统;也就是说,根据输入求解输出。如果这很困难,我的猜测是系统是不可逆的,然后目标是坐下来思考产生相同输出和。
但是,我只是想知道这种方法是否 100% 正确:
- 如果我们可以根据输出,这是否总是意味着系统是可逆的?
- 有没有可能导致推理失败?
例如,确定以下系统是否可逆:
首先 所以逆系统是:
是否有任何系统的方法来确定系统是否可逆?
我的一般做法是首先尝试使用数学方法找到逆系统;也就是说,根据输入求解输出。如果这很困难,我的猜测是系统是不可逆的,然后目标是坐下来思考产生相同输出和。
但是,我只是想知道这种方法是否 100% 正确:
例如,确定以下系统是否可逆:
首先 所以逆系统是:
这取决于您所说的“可逆”到底是什么意思。在系统论中,通常的意思是是否存在可以反转给定系统的因果稳定系统,因为否则可能存在逆系统但您无法实现它。
正如 Robert Bristow-Johnson 在评论中提到的,对于线性时不变系统,有一种简单的方法。首先,注意 LTI 系统的输入输出关系由卷积积分给出
与您问题中给出的系统进行比较表明该系统是具有脉冲响应的 LTI
其中是单位阶跃函数。对应的传递函数为
这个系统是因果的和稳定的。然而,它的逆系统
不稳定。它在无穷远处有一个极点。逆系统的输入输出关系为
在哪里是的导数. 因此,为了实现逆系统,您需要一个微分器,它在有界输入有界输出 (BIBO) 意义上是不稳定的。即,有界输入信号会导致无界输出信号(仅以矩形输入函数为例)。