《信号与系统》课程教学课件（PPT讲稿）§9.1 引言

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新疆大学信息科学与工程学院电子系 2003.1 §9.1 引言

输入一输出法（端口法) •研究单输入~单输出系统： 着眼于系统的外部特性； •基本模型为系统函数，着重运用频率响应特性的 概念。 二. 状态变量分析法 产生于20世纪50至60年代； 卡尔曼R.E.Kalman)引入： 利用状态变量描述系统的内部特性； 运用于多输入~多输出系统： 用个状态变量的一阶微分（或差分）方程组来 描述系统

X 第 2 一．输入－输出法（端口法） 页 •研究单输入－单输出系统； •着眼于系统的外部特性； •基本模型为系统函数，着重运用频率响应特性的 概念。 •产生于20世纪50至60年代； •卡尔曼(R.E.Kalman)引入； •利用状态变量描述系统的内部特性； •运用于多输入－多输出系统； •用n个状态变量的一阶微分（或差分）方程组来 描述系统 。 二．状态变量分析法

三.状态变量分析法优点 (1)提供了系统的内部特性以供研究； (2)一阶微分（或差分)方程组便于计算机进行 数值计算； (3)便于分析多输入~多输出系统； (4)容易推广应用于时变系统或非线性系统； (5)引出了可观测性和可控制性两个重要概念。 创题

X 第 3 三．状态变量分析法优点 页 (1)提供了系统的内部特性以供研究； (2)一阶微分（或差分）方程组便于计算机进行 数值计算； (3)便于分析多输入－多输出系统； (4)容易推广应用于时变系统或非线性系统； (5)引出了可观测性和可控制性两个重要概念

四.名词定义 状态：表示动态系统的一组最少变量（被称为状态 变量)，只要知道t=t时这组变量和t≥t时的输 入，那么就能完全确定系统在任何时间t≥t的行为。 状态变量：能够表示系统状态的那些变量成为状态 变量。例如上例中的i(t),vc(t)。 状态矢量：能够完全描述一个系统行为的k个状态变 量，可以看作矢量九的各个分量的坐标。称为 状态矢量。 状态空间：状态矢量入(t所在的空间。 状态轨迹：在状态空间中状态矢量端点随时间变化 而描出的路径称为状态轨迹

X 第 4 四．名词定义 页 状态：表示动态系统的一组最少变量（被称为状态 变量），只要知道 时这组变量和 时的输 入，那么就能完全确定系统在任何时间 的行为。 0 t = t 0 t  t 0 t  t 状态变量：能够表示系统状态的那些变量成为状态 变量。例如上例中的 i L (t), vC (t) 。 状态矢量：能够完全描述一个系统行为的k个状态变 量，可以看作矢量 的各个分量的坐标。 称为 状态矢量。 (t) (t) 状态空间：状态矢量 (t) 所在的空间。 状态轨迹：在状态空间中状态矢量端点随时间变化 而描出的路径称为状态轨迹