对于线性时不变系统(LTI系统),稳态输出可以通过以下方法求解:
使用拉普拉斯变换计算稳态输出
对于已知的传递函数 \( H(s) \) 和输入信号 \( X(s) \),稳态输出 \( Y(s) \) 可以通过计算系统输出的拉普拉斯变换来求得,即 \( Y(s) = H(s) \times X(s) \)。
对于正弦输入信号 \( x(t) = A \sin(\omega t + \phi) \),其拉普拉斯变换是 \( X(s) = \frac{A\omega}{s^2 + \omega^2} \)。
将 \( X(s) \) 代入 \( Y(s) = H(s) \times X(s) \) 中,可以得到稳态输出的拉普拉斯变换表达式。
通过求解传递函数的根来找出稳态输出
输出信号的稳态值与传递函数的零点有关,通过求解传递函数的零点可以找到稳态输出。
查表法或计算法
对于单位反馈系统,稳态输出可以通过误差等于偏差的方法,使用终值定理来计算。
输入函数需要使用拉普拉斯变换才能进行计算。
实例计算
例1中,给定系统传递函数 \( H(s) = \frac{s^2 + 37}{s^2 + 3\omega^2} \) 和输入信号 \( x(t) = 4.532 \sin(71t) \),可以通过代入和变换求解稳态输出。
以上方法可以帮助你计算线性时不变系统的稳态输出。