信号与系统课件第09章new

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1、连续时间与离散时间连续时间与离散时间连续时间与离散时间连续时间与离散时间系统的状态变量分析系统的状态变量分析系统的状态变量分析系统的状态变量分析欢迎访问慧易升考研网：www.eduhys.com下载更多北京理工大学信号与系统考研资料*****目录*****•基本内容与要求•重点与难点•本章参考文献§9.1引言§9.2状态变量和状态方程§9.3状态方程的直观编写法§9.4状态方程的建立§9.5状态方程的时域解法§9.6状态方程的变换域解法•本章习题•本章小结欢迎访问慧易升考研网：www.eduhys.com下载更多北京理工大学信号

2、与系统考研资料本章的基本内容与要求本章的基本内容与要求1.状态变量的含义及状态方程的一般形式2.状态方程的直观编写法3.状态方程的各种建立方法4.状态方程的时域解法5.状态方程的变换域解法6.状态方程与系统稳定性目录3欢迎访问慧易升考研网：www.eduhys.com下载更多北京理工大学信号与系统考研资料本章的重点与难点本章的重点与难点1.状态方程的各种列写方法2.状态过渡矩阵、时域、复频域的表示式及计算方法3.状态方程与系统稳定性目录4欢迎访问慧易升考研网：www.eduhys.com下载更多北京理工大学信号与系统考研资料•本

3、章参考文献：•1.郑君里,应启珩,杨为理.信号与系统.第2版.北京:高等教育出版社,2000•2.吴大正,杨林耀,张永瑞.信号与系统.第3版.北京:高等教育出版社,2000•3.徐守时.信号与系统:理论方法与应用合肥:中国科学技术大学出版社,1999•4.OppenheimAV,WillskyAS,NawabSH,Signalsandsystems2nded.Prentice-Hall,1999•5.CharlesL.phillips、JohnM.ParrSignalssystemsandTransforms2nded.Pren

4、ticeHall,inc目录5欢迎访问慧易升考研网：www.eduhys.com下载更多北京理工大学信号与系统考研资料§9.1引言输入——输出法又称为端口法ee((tt))h(t)rr((tt))1）输入—输出法只适用于线性时不变系统，对于时变和非线性系统是不适用的。2）输入—输出法注意的是输入与输出的关系，对系统内部的情况一概不知。3）当输入—输出的端钮较多时，则计算起来比较麻烦目录6欢迎访问慧易升考研网：www.eduhys.com下载更多北京理工大学信号与系统考研资料状态方程法1）状态变量分析系统是立足于电路的基本定律基础

5、之上，没有用叠加原理，所以无论是时变的、非线性电路都是适用的。2）它是先求出代表整个系统的状态，然后再求输出响应，为此系统内部各处的情况就全知道了。3）输入—输出描述只是用于单输入—单输出的目录7欢迎访问慧易升考研网：www.eduhys.com下载更多北京理工大学信号与系统考研资料情况，在多数入—多数出的情况下，用状态方程将是非常方便的。目录8欢迎访问慧易升考研网：www.eduhys.com下载更多北京理工大学信号与系统考研资料§9.2状态变量和状态方程1、什么叫状态：状态有两层意思：一是系统在tt==tt0时的状态是一组，

6、代表最小所需信息量的数值x1(t0),x2(t0)KKxn(t0)，其二是利用这组数值连同系统的模型以及给定的tt≥≥tt时0的输入激励函数，可以确定t≥t时的系统状0态和输出。目录9欢迎访问慧易升考研网：www.eduhys.com下载更多北京理工大学信号与系统考研资料2、状态变量：用以描述状态的变量叫状态变量。！注意几点：1）状态的个数要合适，多了不行，少了也不行，例如平面上的一个点必须用二个状态来表示它，一个不够，三个又太多。2）状态变量的选取不是唯一的。如平面上的矢量，可以用直角坐标亦可用极坐标表示，不是唯一的。目录10

7、欢迎访问慧易升考研网：www.eduhys.com下载更多北京理工大学信号与系统考研资料§9.3、状态方程的直观编写法1）取所有独立的电感电流和电容电压作为状态变量2）对于电感电流写一个包括电流导数在内的回路电压方程。对于电容电压写一个包括电压导数在内的节点电流方程。目录11欢迎访问慧易升考研网：www.eduhys.com下载更多北京理工大学信号与系统考研资料3）把方程中的非状态变量表示为状态变量，从而消去非状态变量，并加以整理，整理成标准状态方程。标准状态方程为一阶微分方程，只不过其系数都是矩阵形式的。目录12欢迎访问慧易升

8、考研网：www.eduhys.com下载更多北京理工大学信号与系统考研资料例：写出以下电路的状态方程解：1）设独立电感电流。电容电压作为状态变量xx1,,xx2，注明它的正方向。1Ω1H1Ωxx11Ω+2Ωx32Ωyy((tt))e(t)ii1ii21iiF3-