1、2.5 零输入响应和 零状态响应,系统响应划分,自由响应强迫响应(Natural+forced),零输入响应零状态响应(Zero-input+Zero-state),暂态响应+稳态响应(Transient+Steady-state),也称固有响应,由系统本身特性决定,与外加激励形 式无关。对应于齐次解。,形式取决于外加激励。对应于特解。,是指激励信号接入一段时间内,完全响应中暂时出现的有关成分,随着时间t 增加,它将消失。,由完全响应中减去暂态响应分量即得稳态响应分量。,没有外加激励信号的作用,只由起始状态(起始时刻系 统储能)所产生的响应。,不考虑原始时刻系统储能的作用(起始状态等于 零),
2、由系统的外加激励信号产生的响应。,自由响应:,暂态响应:,稳态响应:,强迫响应:,零输入响应:,零状态响应:,各种系统响应定义,系统零输入响应,实际上是求系统方程的齐次解,由非零的系统状态值决定的初始值求出待定系数。,零输入响应,系统方程:,解的形式:,由起始条件求待定系数。,例: 求系统的零输入响应,解:特征方程,特征根,零输入响应,由起始条件,得零输入响应为,零输入响应,系统零状态响应,是在激励作用下求系统方程的非齐次解,由 状态值 为零决定的初始值求出待定系数。,零状态响应,系统方程:,解的形式:齐次解+特解,由初始条件求待定系数。,求解非齐次微分方程是比较烦琐的工作,所以引出卷积积分法。,零状态响应,系统的零状态响应=激励与系统冲激响应的卷积,即,对系统线性的进一步认识,由常系数微分方程描述的系统在下述意义上是线性的。 (1)响应可分解为:零输入响应零状态响应。 (2)零状态线性:当起始状态为零时,系统的零状态响应对于各激励信号呈线性。 (3)零输入线性:当激励为零时,系统的零输入响应对于各起始状态呈线性。,解:,对系统线性的进一步认识,解得,对系统线性的进一步认识,