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零点和极值点

发布时间:2024-12-24 10:34:49 浏览量:647 作者:Paul

正文


零点和极值点


根据传递公式的定义,零点是分子为零求取的值,极值点是分母为零的值。


极值点和零点的意义


将其放在一个简单的滤波电路中作为讨论


极值点


以一个RC电路组成的低通滤波器为例,那么他的传递函数为,假设R=1,C=10^-3

极值点位置,信号振幅下降-3dB,然后以20dB/dec的速度衰减。相位在极值点位置移相45°



零点

同样以RC电路高通滤波器为例,同样假设R=1,C=10^-3

系统存在一个零点,位于原点位置,零点位置,振幅被抑制。另一个极值点,同样与上述情况相似。




一阶和二阶系统


一般系统都是有高阶系统组成,但是高阶系统都可以简化为一阶系统或者二阶系统


一阶系统


一般一阶系统的形式为

对于一些常见函数的响应,例如


函数

1

t


二阶系统


一般二阶系统包含两个独立储能原件,能量能够在元件之间交换,形成振荡,因此也称为二阶振荡环节,典型的二阶振荡系统定义如下


因此二阶方程的特征方程为



从复平面观察当为不同值的时候,对应不同的结果



如果输入为信号为阶跃的情况下



因此可知不同\[Xi]的情况下,信号响应也不同。

时为零阻尼

时为欠阻尼

时为零阻尼

时为过阻尼


零点和极值点对系统的影响


假设如下的一个二阶系统,输入一个阶跃信号


频域上相乘,然后对其反变换



当z=4或者z=6时,整个系统变成一阶系统



当z=1,2和3时,出现超调的现象,但是当z=5时,零点位于两个极值点之间,没有超调的现象


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