系统稳态响应是指在输入信号作用下,系统输出量经过初始调整后趋于稳定状态的过程。具体来说,当输入信号保持恒定(或按稳定规律变化)时,系统经过一段时间的动态调整,输出量将不再随时间变化,最终达到一个稳定的数值或函数形式。
关键特点:
时间趋向无穷大 稳态响应发生在输入信号作用后,时间趋于无穷大时系统输出达到稳定值。
输出稳定
在稳态下,系统输出不再随时间变化,例如RC电路中电容器充电或放电后电压保持稳定。
与暂态响应对比
暂态响应: 描述系统对输入信号变化(如突然变化)的短期动态行为,输出随时间快速变化直至稳定。 稳态响应
应用示例:
RC电路:当输入为恒定电压时,电容器充电至输入电压,电流趋近于零,输出电压稳定。
信号处理系统:滤波器在输入信号持续作用下,输出逐渐接近输入信号的频谱成分(如低通、高通滤波)。
分析方法:
拉普拉斯变换:通过系统函数H(z)的极点分布分析稳态响应。若极点位于单位圆内(|z| < 1),系统响应随时间衰减至零,稳态响应即为频率响应。
稳态响应是系统动态特性的重要组成部分,尤其在工程实践中用于预测长期行为和设计控制器。
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