JoVE Logo

登录

传递函数是线性时不变 (LTI) 系统分析和设计中的一个基本概念。它提供了一种简洁的方式来理解系统如何响应频域中的不同输入。它是描述系统动力学的时域微分方程与便于操作和分析的频域表示之间的桥梁。

要推导传递函数,请考虑以下形式的一般 n 阶线性时不变微分方程:

Equation1

这里,C(t) 是输出,r(t) 是输入,a_i 和 b_i 是常数系数。对两边应用拉普拉斯变换,假设所有初始条件均为零,微分方程可以转换为以复频率变量 s 为单位的代数方程。重新排列项,我们得到:

Equation2

传递函数 H(s) 定义为输出 C(s) 与输入 R(s) 的比率:

Equation3

此表达式表明传递函数是 s 的有理函数。分子是输入系数形成的多项式,分母是微分方程的特征多项式。

此传递函数表示系统的输出 C(t) 在频域中如何响应输入 r(t)。传递函数可以在框图中表示,其中左侧为输入 R(s),右侧为输出 C(s),块内为传递函数 H(s)。这种可视化简化了对系统行为的理解和分析,尤其是在处理更复杂的系统时。

Tags

Transfer FunctionControl SystemsLinear Time invariantLTI SystemsFrequency DomainTime domain Differential EquationsLaplace TransformAlgebraic EquationComplex Frequency VariableRational FunctionOutput ResponseInput ResponseBlock DiagramSystem Dynamics

来自章节 21:

article

Now Playing

21.1 : 控制系统中的传递函数

Modeling in Time and Frequency Domain

237 Views

article

21.2 : 电气系统

Modeling in Time and Frequency Domain

349 Views

article

21.3 : 机械系统

Modeling in Time and Frequency Domain

152 Views

article

21.4 : 机电系统

Modeling in Time and Frequency Domain

876 Views

article

21.5 : 频域中的线性近似

Modeling in Time and Frequency Domain

79 Views

article

21.6 : 状态空间表示

Modeling in Time and Frequency Domain

145 Views

article

21.7 : 将函数传输到状态空间

Modeling in Time and Frequency Domain

158 Views

article

21.8 : 状态空间到传递函数

Modeling in Time and Frequency Domain

143 Views

article

21.9 : 时域中的线性近似

Modeling in Time and Frequency Domain

53 Views

JoVE Logo

政策

使用条款

隐私

科研

教育

关于 JoVE

版权所属 © 2025 MyJoVE 公司版权所有,本公司不涉及任何医疗业务和医疗服务。