边际稳定系统中的瞬态

信息处理 线性系统 稳定
2022-02-25 00:35:20

我知道如果一个系统是渐近稳定的,那么在无限时间之后,它的输出只包含输入信号的特征,它也被称为稳态,输出中没有瞬态分量,如果系统渐近不稳定,那么无论输入什么是它的输出在无限时间后将变得无限,所以我们可以说它没有达到稳态,它的瞬态分量变得无限大,

但是边际稳定系统中的瞬态和稳态呢?

因为在边缘稳定的系统中,即使在无限时间之后它也包含输入特征和系统特征,那么瞬态和稳态分量究竟是什么?

我不知道我是否正确理解瞬态和稳态条件(无论我在上面解释了什么),还是只是在书中定义不清?

1个回答

我认为你的理解是正确的。LTI 系统的稳态响应是由输入端的稳定激励引起的响应的一部分,如正弦信号或任何其他周期性信号。瞬态响应是由输入的变化引起的,例如打开信号,或改变周期性输入信号的参数,例如幅度、相位或频率。

作为边际稳定系统的示例,以具有脉冲响应的理想积分器为例h(t)=u(t), 在哪里u(t)是单位阶跃函数。您可以在输入端显示对切换正弦波的响应

(1)x(t)=sin(ω0t)u(t)

(2)y(t)=1ω0u(t)1ω0cos(ω0t)u(t)

右边的第一项(2)是由在输入处打开正弦波引起的非衰减贡献t=0,第二部分是对正弦输入的稳态响应。如果系统是稳定系统,则输出信号的非正弦部分是瞬态的,在这种情况下,它会衰减。因为对于这个例子,由于边际稳定性它是非衰减的,所以术语瞬态当然是用词不当。