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如何求零狀態響應和零輸入響應

2022.11.16

  零輸入響應就是沒有外加鼓勵,由初始儲能產生的響應,是齊次解的一部份。零狀態響應就是初始狀態為零,外加鼓勵產生的響應。可以通過卷積積分來求解。零狀態響應等于單位樣值相應和鼓勵的卷積。單位樣值相應就是系統函數的反拉式變換或z變換。
  零輸入響應是輸入為零時僅由起始狀態所引起的響應。零狀態響應是起始狀態為零時僅由輸入序列所引起的響應。

  在零輸入的條件下,差分方程的右端為零,所以可以用求齊次解方法求得零輸入響應。零狀態響應可以用前面介紹的經典求解法進行求解,也可以用后面介紹的卷積和的方法進行求解。

  零狀態響應:0刻前響應0(初始狀態0)系統響應取決于0刻加入信號f(t).

  零輸入響應:0刻始沒信號輸入(或說輸入信號0)響應取決于0刻前初始儲能。

  零輸入響應,沒有外加激勵信號的作用,只由起始狀態(起始時刻系統儲能)所產生的響應。

  零狀態響應,不考慮原始時刻系統儲能的作用(起始狀態等于零),由系統的外加激勵信號產生的響應。

  零狀態響應:電路的儲能元器件(電容、電感類元件)無初始儲能,僅由外部激勵作用而產生的響應。 在一些有初始儲能的電路中,為求解方便,也可以假設電路無初始儲能,求出其零狀態響應,再和電路的零輸入響應相加既得電路的全響應。
  在求零狀態響應時,一般可以先根據電路的元器件特性(電容電壓、電感電流等),利用基爾霍夫定律列出電路的關系式,然后裝換出電路的微分方程;利用微分方程寫出系統的特征方程,利用其特征根從而可以求解出系統的自由響應方程的形式;
  零狀態響應由部分自由響應和強迫響應組成,其自由響應部分與所求得得方程具有相同的形式,再加上所求的特接便得系統的零狀態響應形式,可以使用沖激函數系數匹配法求解。

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