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发表于 2015-3-31 16:38:23
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dufei20150331
1、首先从起源来讲起,最初有人发现任何周期信号都可以由频率为w0,2w0,3w0,4w0...的不同相位和幅值的正弦信号表示。
2、依此进一步演化,根据欧拉公式sinwt=(e^jwt-e^-jwt)/(2*j),正弦信号可以用e^jwt表示,同样,任何周期信号都可以由频率为w0,2w0,30w,4w0...的不同幅值的e^jwt表示。
即将我们的世界观从只有时域扩展到时域和频域。
3、进一步将s=jw则得到拉普拉斯变换,并发现非周期信号同样可以用拉普拉斯变换表示,只是频率不再是离散的w0,2w0,30w,4w0...,而是连续的频率范围。
4、后来发现,不只是信号可以用频域表示,连电路系统也可以用频域表示。并且发现,采用频域去分析电路系统会比时域分析更加方便(电路系统关注系统是否能够稳定的工作在想要的状态,即系统稳定性问题)
根据系统频域的传递函数可以得系统的波特图以分析到系统的稳定性(传输系统的传递函数采用零极点,有根轨迹,用来分析系统的对信号传输和外界干扰的稳定性)
附录:
传输系统的传递函数的根对分析传输系统相位和幅值特性有参考意义:(波特图分析系统的稳定性的原理)
Y(s)=as^2+bs+1=A(1+s/p0)*(1+s/p1)
Gain=20log(Y(s))=20log(A(1+s/p0)*(1+s/p1))=20log(A)+20log((1+s/p0))+20log((1+s/p1))
当s<<p时,20log((1+s/p0))=20log((1+0))=0
当s>>p时,20log((1+s/p0))=20log(s/p0)=20log(s)-20log(p0)
20log((1+10*s/p0))-20log((1+s/p0))=[20log(10s)-20log(p0)]-[20log(s)-20log(p0)]=[20log(10)+20log(s)-20log(p0)]-[20log(s)-20log(p0)]=20log(10)=20db
Phase=arctan(s/p0)+arctan(s/p1)
结论:
注意到了没有,我们真正关注的并不是当s=d+jw=传输系统的传递函数采用零极点时的状态或参数,(这个s=jw=d+jw现在不具有实际的物理意义,随着人类认知的扩大,未来具不具有实际的物理意义不知道),我们关注的是传输系统的传递函数频域稳定性,而传输系统的传递函数的根正好对我们分析有帮助左右而已。 |
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