已知连续时间LTI系统的初始状态为零,当系统的输入为u(t)时,系统的响应为e^-2tu(t),则当系统输入为δ(t)时,系统的响应为
时间: 2024-02-23 22:57:07 浏览: 365
根据输入信号的线性性质和系统的时不变性质,可以得到系统对于输入信号为δ(t)的响应为系统的冲激响应,即h(t)。因此,我们只需要求出系统的冲激响应即可。
对于连续时间LTI系统,我们可以通过输入输出关系的微分方程求解系统的冲激响应。设系统对于输入信号x(t)的响应为y(t),则系统的微分方程可以表示为:
dy(t)/dt + 2y(t) = x(t)
当输入信号为δ(t)时,即x(t) = δ(t),则上述微分方程变为:
dy(t)/dt + 2y(t) = δ(t)
对于任意时刻t0,当t≠t0时,上式两边同时乘以e^(2(t-t0)),再对t从0到∞进行积分,可以得到:
y(t) = 0 (t<0)
y(t) = e^(-2t) (t≥0)
因此,当系统的输入为δ(t)时,系统的响应为:
h(t) = y(t) = 0 (t<0)
h(t) = e^(-2t) (t≥0)
相关问题
已知连续时间LTI系统的初始状态为零,当系统的输入为u(t)时,系统的响应为e^(-2t)u(t),则当系统输入为δ(t)时,系统的响应为
对于连续时间LTI系统,我们可以通过输入输出关系的微分方程求解系统的冲激响应。设系统对于输入信号x(t)的响应为y(t),则系统的微分方程可以表示为:
dy(t)/dt + 2y(t) = x(t)
当输入信号为δ(t)时,即x(t) = δ(t),则上述微分方程变为:
dy(t)/dt + 2y(t) = δ(t)
对于任意时刻t0,当t≠t0时,上式两边同时乘以e^(2(t-t0)),再对t从0到∞进行积分,可以得到:
y(t) = 0 (t<0)
y(t) = e^(-2t)u(t) (t≥0)
因此,当系统的输入为δ(t)时,系统的响应为:
h(t) = y(t) = 0 (t<0)
h(t) = e^(-2t)u(t) (t≥0)
已知某LTI系统的输入输出关系可用下列微分方程描述:y‘’(0)+3 y'(t)+2 y(t)=4f(t)若f(t)=e^-3t(),初始条件y'(0-)=2,y'(0-)=-1,求:该系统的零输入响应yzi(t),零状态响应yzi(t),及全响应y(t)
首先可以求出该系统的传递函数:
设系统的传递函数为H(s),则有:
H(s) = Y(s) / F(s) = 4 / (s^2 + 3s + 2)
将f(t)带入传递函数,可得:
Y(s) = H(s) * F(s) = 4 / (s^2 + 3s + 2) * 1 / (s + 3)
对传递函数进行部分分式分解,可得:
H(s) = 2 / (s + 1) - 2 / (s + 2)
因此,系统的零输入响应yzi(t)为:
yzi(t) = 2e^-t - 2e^-2t
接下来需要求出系统的零状态响应yzs(t)。由于初始条件中给出了y'(0-)和y(0-),可以利用这些信息求出系统的初始状态:
y'(0+) = y'(0-) = 2
y(0+) = y(0-) = -1
因此,系统的初始状态为:
x(0+) = [y'(0+), y(0+)]^T = [2, -1]^T
根据初始状态和系统的微分方程,可以求出系统的响应:
y(t) = yzi(t) + yzs(t)
对于系统的零状态响应,可以使用拉普拉斯变换和初始状态来求解:
Y(s) = H(s) * F(s) + X(s)
Y(s) = 4 / (s^2 + 3s + 2) * 1 / s + [2 / (s + 1) - 2 / (s + 2)] * 1 / s + [2 * 2 / (s + 1) - 2 * (-1) / (s + 2)]
Y(s) = (2s + 7) / [(s + 1)(s + 2)]
对Y(s)进行反演,可以得到系统的零状态响应:
yzs(t) = 2e^-t - 5e^-2t
因此,系统的全响应为:
y(t) = 2e^-t - 2e^-2t + 2e^-t - 5e^-2t
y(t) = 3e^-t - 7e^-2t
阅读全文
相关推荐















