1、信号与系统信号与系统Signals and Systems国家精品课程主教材、北京市精品教材国家精品课程主教材、北京市精品教材 信号与系统信号与系统 (第第 2版版 )陈后金,胡健,薛健陈后金,胡健,薛健清华大学出版社,清华大学出版社, 2005年年系统的状态变量分析系统的状态变量分析n 状态方程的普遍形式状态方程的普遍形式n 连续时间系统状态方程的建立连续时间系统状态方程的建立n 离散时间系统状态方程的建立离散时间系统状态方程的建立n 连续时间系统状态方程的求解连续时间系统状态方程的求解n 离散时间系统状态方程的求解离散时间系统状态方程的求解 输入输出描述法输入输出描述法 :着眼于研究输入和
2、输出信号之间的关系 状态变量描述法状态变量描述法 :研究系统内部的一些变量的变化规律状态变量状态变量 :系统内部变量中, N个彼此线性无关的变量状态向量状态向量 :由一组状态变量构成的向量状态空间状态空间 :状态向量所在的空间名词术语:名词术语:状态方程的一般形式状态方程的一般形式连续时间系统状态方程的一般形式连续时间系统状态方程的一般形式离散时间系统状态方程的一般形式离散时间系统状态方程的一般形式一、一、 连续时间系统状态方程的一般形式连续时间系统状态方程的一般形式对一个具有 m个输入 p个输出的 n阶连续时间系统,可用 一阶微分方程组一阶微分方程组 表示:一、一、 连续时间系统状态方程的一
3、般形式连续时间系统状态方程的一般形式 输出方程输出方程一、一、 连续时间系统状态方程的一般形式连续时间系统状态方程的一般形式状态方程的矩阵形式状态方程的矩阵形式连续时间系统的状态可用 矩阵形式 表示为:一、一、 连续时间系统状态方程的一般形式连续时间系统状态方程的一般形式状态方程的矩阵形式状态方程的矩阵形式= +(n维维 ) (n*n阶阶 ) (n维维 ) (n*m阶阶 ) (m维维 )A B一、一、 连续时间系统状态方程的一般形式连续时间系统状态方程的一般形式状态方程的矩阵形式状态方程的矩阵形式= +(n维维 ) (p*n阶阶 ) (n维维 ) (p*m阶阶 ) (m维维 )C D二、二、 离散时间系统状态方程的一般形式离散时间系统状态方程的一般形式离散时间系统的状态变量方程为 一阶差分方程一阶差分方程组组 ,有与连续时间系统相同的形式,可写成: