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定常系统(时不变系统)和时变系统

作者:互联网

根据系统是否含有参数随时间变化的元件,自动控制系统可分为时变系统与定常系统两大类。

定常系统又称为时不变系统,其特点是:系统的自身性质不随时间而变化。具体而言,系统响应的性态只取决于输入信号的性态和系统的特性,而与输入信号施加的时刻无关,即若输入u(t)产生输出y(t),则当输入延时τ后施加于系统,u(t-τ)产生的输出为y(t-τ)。


定常系统又称为时不变系统

即:系统的自身性质不随时间而变化。具体而言,系统响应的性态只取决于输入信号的性态和系统的特性,而与输入信号施加的时刻无关。也就是说我t1时输入u,输出为y,那我t2时刻输入u,输出值还为y


数学分析

假定某个系统的输入为u(t),相应的输出为y(t)。当输入经过τ的延时后,即输入为u(t-τ)时,若输出也相应地延时τ,即输出y(t-τ),那么这个系统即为定常系统。
即当输入信号u(t)先进行时移τ为u(t-τ),再进行系统变换H[▪]得到的值H[u(t-τ)];与输入信号u(t)先进行系统变换H[▪]得到y(t),再进行时移得到的值y(t-τ)相等,即H[u(t-τ)]=y(t-τ)。
如:
1.判断系统y(t)=cos[u(t)],t>0是否为时不变系统:
1).输入信号u(t),先进行时移为u(t-τ),再进行系统变换得到的值为cos[u(t-τ)],t>0;
2).输入信号u(t),先进行系统变换为cos[u(t)],再进行时移得到的值为cos[u(t-τ)],t>0;
两者相等,所以该系统为时不变系统。
2.判断系统y(t)=u(t)▪cost是否为时不变系统:
1).输入信号u(t),先进行时移为u(t-τ),再进行系统变换得到的值为u(t-τ)▪cost,t>0;
2).输入信号u(t),先进行系统变换为u(t)▪cost,再进行时移得到的值为u(t-τ)▪cos(t-τ),t>0;
u(t-τ)▪cost≠u(t-τ)▪cos(t-τ),所以该系统为时变系统

注意:上面的分析方法也可以用我说的方法检验是否为定常系统,即:假设t1时输入u,输出为y,看t2时刻输入u,输出值是否还为y即可

标签:cos,系统,定常,信号,时变,时移,输入
来源: https://blog.csdn.net/zouxu634866/article/details/90446165