1、2.2 零输入、零状态、冲激、阶跃响应,本节讲另一种求法:完全响应=零输入响应+零状态响应,一、零输入、零状态响应,1概念的引出,上节课:完全响应=自由响应+强迫响应, 其中自由响应待定系数由冲激函数匹配法求出,例1:已知电容起始电压vc(0-),求vc(t) (t0),2.2 零输入、零状态、冲激、阶跃响应,解:,零输入 零状态只与起始状态有关 只与输入有关,卷积形式,2.2 零输入、零状态、冲激、阶跃响应,2.2 零输入、零状态、冲激、阶跃响应,初始条件:,即齐次解,的待定系数用,确定即可!,2零输入响应的定义与待定系数确定,满足方程:,故,是一种齐次解形式,即,其中,,为互不相等的n个系
2、统特征根。,2.2 零输入、零状态、冲激、阶跃响应,定义:起始状态为0,只由激励产生的响应,满足方程:,故,含特解,,即,3零状态响应的定义与待定系数确定,初始条件:由于,,,故,=跳变值,即系数,由跳变值确定。,=跳变值,2.2 零输入、零状态、冲激、阶跃响应,例2:已知电路图,求,写出t0+的微分方程;写出-,t+,的微分方程,求,求t0+的完全响应,指出零输入响应和零状态响应。,;,2.2 零输入、零状态、冲激、阶跃响应,解:,i),,,ii)电感电流不跳变:,iii)电容电压不跳变:,2.2 零输入、零状态、冲激、阶跃响应,当t0+时,,,故,当-,tm时,h(t)不可以出现,iii)
3、当n=m时,h(t)包含,iv)当nm时,h(t)包含,求法i)直接设待定系数ii)冲激函数平衡法,项,项,和其导数项,最高项为m-n 次,2.2 零输入、零状态、冲激、阶跃响应,例6:求下列h(t),解:,设,h(t)代入左端,,代入右端,故,2.2 零输入、零状态、冲激、阶跃响应,例6:求下列h(t),2.2 零输入、零状态、冲激、阶跃响应,解:,设,h(t)代入左端,,代入右端,故,2.2 零输入、零状态、冲激、阶跃响应,例6:求下列h(t),2.2 零输入、零状态、冲激、阶跃响应,解:,设,h(t)代入左端,,代入右端,故,2.2 零输入、零状态、冲激、阶跃响应,2阶跃响应,当,i)是
4、零状态响应,满足线性时不变特性ii)由于,解的形式i)满足,ii)有齐次解与特解,即,,特解,iii)当nm时,g(t)无,iv)当nm时,g(t)含有,及其导数项,最高次导为m-n-1次。,,系统对u(t)的,项,零状态响应,记为g(t),2.2 零输入、零状态、冲激、阶跃响应,ii)直接设待定系数iii)冲激函数匹配法,求法,i)先求h(t),再积分求g(t),2.2 零输入、零状态、冲激、阶跃响应,例7:求下列g(t),2.2 零输入、零状态、冲激、阶跃响应,2.2 零输入、零状态、冲激、阶跃响应,ii)先求h(t)再积分法,2.2 零输入、零状态、冲激、阶跃响应,iii)冲激函数匹配法容易看出特解为:B=3/2,代入左端可以推出a=0,3a+b=1即a=0,b=1,时,设,故:,当,由,2.2 零输入、零状态、冲激、阶跃响应,例7:求下列g(t),2.2 零输入、零状态、冲激、阶跃响应,解:,2.2 零输入、零状态、冲激、阶跃响应,ii)先求h(t)再积分法,2.2 零输入、零状态、冲激、阶跃响应,iii)冲激函数匹配法,时,设,代入左端可以推出a=1,7a+b=6即a=1,b=-1,故:,容易看出特解为:B=2/5当,由,2.2 零输入、零状态、冲激、阶跃响应,2-4(1)(3),2-6,2-7,2-9(1)(3),2-12,作业:,