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关于零极点的基础问题理解

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
我这一块儿学的很差。对零极点的理解吃力。
拉普拉斯变换下,极点就是使传输方程分母为0的点,如果左半平面有极点存在,那么系统就是不稳定的。
(我知道这个稳定性是看时域的exp(-at)) 感觉上“极点”是有可能把信号变得无限大的点。
而波特图里,magnitude response,确是在极点以后,幅度相应按照-20dB/dec的斜率减小。于是之前的印象就错了。
我知道我的理解上一定是卡在某些低级错误上了,真诚请高手拍砖啊。(我回头翻过教科书,公式推导都明了了,但是没有正确的感性认识)

波特图取的是s=jw(虚轴)时的传输函数值

极点的确是分母等于零得出来的,但是你带入的频率只是实数,不是虚数,也就是不会出现零,会出现1+i或者1-i这样的东西最后的结果就是sqrt(2)的结果,这也就是为什么在极点处出现发转,也就是这个地方会有45度角的变化,arctan(1)或者arctan(-1)
其实波特图中出现20db每十倍频的下降,主要是在频率低的时候,实数占大多数,频率决定的虚数部分很小,可以认为没有影响,在频率大了以后,就正好相反了,那就是虚数部分占主要,也就是会出现随着频率的变化而下降了,这个是极点的影响;或者零点的影响就是随着频率而增大。

傅里叶变换得到的是真正的频率响应,而拉普拉斯变换得到的是复频域响应(s=sigma +jw). 波特图看的是频率响应,在拉普拉斯变换中必须令sigma=0。对于稳定系统,sigma<0。而频率响应是沿着虚轴(sigma=0), 不可能踩到极点,所以amplitude不会无穷大。对于振荡系统,极点在虚轴或右半平面(振荡系统非线性最后会将极点推回虚轴)所以频率响应回踩到极点,Amplitude响应为无穷大,所以在振荡频率处,任何微小的噪声就可以起振。

一楼正解···

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