波特图如何与不稳定的系统一起工作?

信息处理 信号分析 频谱 频率响应 拉普拉斯变换 预兆
2022-01-30 12:05:13

如果我有一个具有右半 s 平面极点的系统,频率响应将如何工作?由于 s 的纯虚值会导致拉普拉斯变换对于这样的系统发散,那么波特图在这种情况下有什么意义?

1个回答

频率响应可以存在,即使右半平面有极点,只要右半平面上没有极点jω-轴。您不能使用单边拉普拉斯变换,而必须使用双边拉普拉斯变换(积分下限为),或者简单地说,傅里叶变换。

对应的时域函数是左侧的(或两侧,如果左半平面也有极点),即非因果。请注意,如果您将自己限制在因果系统中,右半平面中的极点仅表示不稳定。如果右半平面中有极点,非因果系统可以是稳定的。

以两个简单的一阶系统为例,一个在左半平面有一个极点,一个在右半平面有一个极点,这样它就是左半平面极点的镜像:

(1)H1(s)=1s+1
(2)H2(s)=1s1

如果H1(s)是因果系统的频率响应(注意,在这种情况下我们可以决定),那么它是稳定的,它的频率响应很简单

(3)H1(jω)=1jω+1

同样,如果我们决定H2(s)描述一个非因果但稳定的系统,那么它的频率响应存在并且由下式给出

(4)H2(jω)=1jω1

请注意,它们的波德幅度图是相同的,因为

(5)|H1(jω)|=|H2(jω)|=11+ω2

他们的相图当然是不同的。