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一个困扰很久的问题---传输函数与极点

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
我们都知道系统的极点对于系统的稳定性有着至关重要的作用,在分析电路的时候也可以分析的出极点位置,大小大概也能确定,但是总是有几个问题困扰着!
(1)我们计算系统出系统(比如一个放大器)的传输函数来之后,分母关于s的多项式就是所谓的极点多项式,令其等于零可以求得s的根,(假定是三阶的)那么这个s的根与该放大器或系统的极点有什么关系,是直接相等还是有着某种对应关系?s的值是一个频率么?
(2)我们都知道s=a+jw,求出系统传输函数来之后好多资料上直接就令s=jw,然后求极点,这样w的值就是极点,为啥可以直接令s=jw呢?实数a去哪了?
(3)求极点多项式的时候,有可能求出来的解是复数,即复极点,请问复极点是个啥概念呢?他们和我们平时电路里的极点有什么区别?
各位大侠希望看过之后给小弟一个解释,不管哪个问题都可以,实在受不了了!太纠结了!

我来抛砖引玉
问题1,s 是角频率,除以2pi得到频率。一般的话,如果运放接成单位反馈,没有负载效益,那么运放的极点
就是系统的极点。
2,这是一个计算的方法问题,
s=a+jw是复极点,如果令s=jw,就是说实部为零
3,复极点通常由电感和电容、电阻元件共同作用引起

这个其实是信号与系统的问题。
(1)S的虚部决定了极点
(2)响应最终看的是稳态响应,主要由虚部来决定,所以可以把实部去掉
(3)复极点意味着极点不在XY轴上,和PM有关系.

顶一个,我也很迷惑,大家来发表一下看法!

看线性电路和信号与系统

哦我来回答吧。不要像楼上一样装B。虽然可能要转行了哈哈!
在数学的世界里,拉氏变换要给出收敛域,即实部的范围
在物理的世界里,信号时域&强度有限,变换必然收敛,所以。

ding yigea a

其实这个问题真得很值得探讨,探讨着就发现自己的概念是不是清晰了。
我发现自己一个人想,我只能理清楚-3db,以及单位增益带宽积的概念,至于稳定性以及极点的实部为什么要去掉,还是想不清楚,希望有明白人解释下,大家一起共同进步

顶一个~

1. 传输函数是输出信号对输入信号的频域关系,对于一个放大器,对应的就是增益A(JW),这时候就是一个概念。传输函数的极点、零点也就是输入信号到输出信号的传输路径上的极点、零点。
2. 在对系统方程求根的时候S是一个未知数,是S=A+JW还是S=JW由方程确定。因此不明白你说的情况。
3. 无论是复数极点还是实数极点(可以看作虚部=0的复数),都可以表示成 模*EXP(J*幅角)。它对传输函数的影响和普通的极点是一样的(通过幅度和相位)。

极点就是传输函数分母多项式的根,求出来是实数就是实数,是复数就是复数,之所以一般我们的极点都是实数,是因为在求解极点多项式的时候,都假设主极点远远小于次主极点,从而将一个二次多项式as2+bs+1写成(1+s/w1)(1+s/w2)=1+s/w1+s2/w1w2,其中w1远小于w2,这样w1和w2就能解出来了,并且都是实数;
但如果w1远小于w2的条件不满足,就只能用求根公式求解,结果就有可能是复数了。
对于三阶系统,一般可以写成(1+s/w1)(as2+bs+1)的形式,也就是假设主极点w1远小于其他极点,而另外两个极点的位置关系则要看具体情况了。

对于只有实数极点的系统,其阶跃响应是指数关系,对于有共轭复极点的系统,其阶跃响应会有过冲和震荡出现

其实这个问题真得很值得探讨,探讨着就发现自己的概念是不是清晰了。

长见识了

gan jue 11 lou shuo de hen you dao li a

信号和系统上都有

信号与系统上有,感觉是不同的表示方法,这样更有利于计算

响应最终看的是稳态响应,主要由虚部来决定,所以可以把实部去掉

好,谢谢!

12楼的很有道理啊

跟着学习下。

频率特性确实是一个比较难的内容啊

看了这么多,11楼说得最对题,基本上就是这个原因

一堆废话。,传输函数都有了,还用你求极零点?你那传函哪来的?

学习学习

同不懂,顶一个

顶一个 啊

一切电路网络都可以根据KVL和KCL列出微分方程组来求得时域响应,网络如果含有源或无源非线性元件,就是变系数的,往往无法解出,于是设定节点电压电流仅作小幅度变化,即小信号,将微分方程组化为常系数,在数学上可以得到解析解,对于稍稍复杂一点的网络,求解会变得很烦,于是发展了2种解法:拉普拉斯变换和相量法,将微分方程化为代数方程。拉普拉斯变换即s变换可以求得电路的全响应,包括暂态和稳态,相量法可以求得正弦稳态响应。下面回答小编问题
问题1,令分母关于s的多项式为0,使它对应于高阶常系数齐次微分方程的特征方程,在电路上则对应网络的0输入响应,即固有响应。设解出的根为s1,s2,它的值不是频率,而是微分方程的特征方程的解。根和极点是对应关系,不是直接相等。
问题2,如果电路元件的初始值电压电流都为0,那么零状态拉普拉斯变换和相量变换在形式上就完全相同,所以可以将s用jω代换,就转去到了相量法,我们熟悉的波特图就是相量法,这是分析方法的转换,并非s=jω,不是什么根,没有所谓实数a丢掉之类的
问题3,求得特征方程的根s1,s2后,可以写出微分方程的解A1*exp(s1*t)+A2*exp(s2*t),如果s1,s2是复数,设实部负数,则表明存在衰减阻尼振荡,电路可认为还是稳定的,如果实部是正的,则振幅指数增强,反映起振阶段,如果实部为0,则处于等幅振荡状态

电路基础真的是很重要啊

你说的第2点,意思是如果电路元件的初始状态不是0,那么s的实部就可以认为是0?

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