如何通过查看阶跃响应找到传递函数的极点?

信息处理 转换功能 零极点
2022-02-13 09:38:15

如何通过查看阶跃响应找到传递函数的极点?

给定这样的阶跃响应图: 在此处输入图像描述

我如何在复平面上找到其极点的草图?我唯一能收集到的是上升时间、稳定时间、过冲等。但是我如何从中得出极点呢?

2个回答

有两件事要确定:频率(或角频率)和大约(对于如图所示的高系统):fnωnQQ

1) 期间T是连续峰值之间的时间。fn=1/T, 和ωn=2πfn.

2) 连续正(或负)峰的比率(相对于稳态测量)1δ=e2π/(2Q),或者,对于高Q,Qπδ. [例如:如果δ=0.1(每个周期 10% 幅度衰减),Q30.]

两极在ωn[12Q±i11(2Q)2],或在径向坐标中:(ωn,π±tan14Q21).

[对于阶跃响应,还有一个零极点。根据 bobuhito 的评论,这个极点不是传递函数的一部分。]

这里 t>0 的输出看起来像一个常数加上一个衰减的正弦波,所以在数学上它是实部A+Best对于三个复数常数 (A,B,s)。由于 t>0 的输入是一个常数,因此非常量输出来自一个极点(这是极点的定义:某些 s 的零输入可以具有该 s 的有限输出),因此您只需要从情节(从技术上讲,您有两个复共轭极点,根据需要创建“实部”)。