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2.3.2 传递函数的性质
1)传递函数是线性定常系统的微分方程通过拉普拉斯变换得到的,所以传递函数的概念只能应用于线性定常系统的分析和研究。系统传递函数与系统微分方程是唯一对应的。
2)传递函数只取决于系统的结构和参数,与系统的输入形式和大小无关,并且不反映系统的物理结构。
3)传递函数是复变量s的有理真分式,由于实际控制系统都是由各种物理元器件组成,这其中大部分都是惯性元件和储能元件,且能量有限,所以传递函数分子的阶次总是小于或等于分母的阶次,即m≤n,分子、分母各项系数ai、bj取决于系统结构参数,均为实常数。
4)传递函数是在零初始条件下得到的,即系统在t≥0时刻,输入信号才作用于控制系统,在t=0-时刻,系统的输入量、输出量及其各阶导数均为零。已知系统的传递函数,可以求得系统的微分方程。如果给定了输入和初始条件,可以求得系统的全响应。
5)传递函数是系统或环节的一个输入量与一个输出量之间的关系,如果系统有多个输入量,不可能用一个传递函数来表示系统各输入量与输出量之间的关系。即传递函数与输入量的形式、大小无关,但是与输入量的作用点有关,应分别求取每个输入量与系统输出量的传递函数。若系统是多输入、多输出的,则需由传递函数矩阵描述。
6)传递函数的拉普拉斯反变换是系统的单位脉冲响应函数。设系统的传递函数为G(s),输入信号为单位脉冲δ(t),其拉普拉斯变换为1,则系统的输出即单位脉冲响应k(t)为