传递函数如何转为差分方程

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在把持体系的分析与计划中,转达函数是一种常用的东西,它描述了体系输出与输入之间的关联。但是,在现实的数字旌旗灯号处理中,我们每每须要将持续的转达函数转换为团圆的差分方程情势。本文将总结并具体描述这一转换过程。 总结来说,转达函数转为差分方程重要包含以下步调:起首是拉氏变更到Z变更的转换,其次是利用Z变更的性质将转达函数中的积分或微分操纵转换为差分操纵。 具体转换过程如下:

  1. 拉氏变更到Z变更:我们晓得,转达函数是在拉氏域中定义的,而差分方程是在Z域中定义的。因此,第一步是将转达函数中的s变量经由过程拉氏变更转换为Z变量。
  2. 利用Z变更的性质:Z变更有多少个重要的性质,特别是对常用函数的变更,如指数函数、正弦函数跟余弦函数。这些性质可能帮助我们将转达函数中的持续函数转换为团圆序列。
  3. 差分操纵调换:在转达函数中,积分操纵对应于Z变更中的除法操纵(1/z),微分操纵对应于乘法操纵(z)。经由过程这些对应关联,我们可能将转达函数中的持续操纵调换为差分方程中的团圆操纵。 举例来说,假设有一个简单的转达函数H(s) = 1/(s+1),我们可能经由过程以下步调将其转换为差分方程: a. 停止Z变更:H(z) = Z{H(s)} = 1/(1-z^-1) b. 根据Z变更性质,将1/(1-z^-1)转换为差分方程:y[n] - y[n-1] = x[n],这里y[n]是输出序列,x[n]是输入序列。 最后,我们掉掉落了差分方程,它可能用于数字旌旗灯号处理跟把持体系的仿真中。 经由过程上述分析,我们可能看到,转达函数履新分方程的转换是一项重要的技巧,它在现代数字旌旗灯号处理跟把持现实中扮演着核心角色。