LTI 正弦曲线和正弦曲线稳态响应的特征函数特性

信息处理 连续信号 线性系统 控制系统 时域
2022-02-23 16:24:53

所有 LTI 系统都具有复指数输入的特征函数属性。那就是(将我们的注意力限制在周期性复指数上),如果ejωkt是 LTI 系统的输入,那么输出是H(jωk)ejωkt, 在哪里H(jωk)是系统的频率响应评估在ωk. 当一个初始条件为零的线性常系数微分方程可以表示一个因果 LTI 系统时。为什么当我们谈论系统,特别是具有由微分方程描述的动力学的系统时,我们说的是“稳态”正弦输出?这似乎意味着瞬态总是存在的。但是,如果系统一开始是 LTI,如果应用正弦信号或复指数,它们会是输出中的瞬态吗?从数学上可以看出,当应用复指数时,LTI 系统的输出只是输入的缩放版本,没有瞬态项。这里发生了什么?

1个回答

从数学上可以看出,当应用复指数时,LTI 系统的输出只是输入的缩放版本,没有瞬态项。

这是一个从很久以前就一直在进行的输入(并将永远持续到未来):

如果

x(t)=ejω0ttR

然后

y(t)=H(jω0)ejω0t=H(jω0)x(t)

这里发生了什么?

问题是,有时我们必须在某个时间应用输入,我们可能会称之为“t=0",在 LTI 稳定下来之前y(t)如上所示,有瞬变。但如果 LTI 是稳定的(而不是“边缘稳定”),瞬变最终会消失。