通常为了研究方便,可以将系统的响应分为下面的两种类型:
(1) 零状态响应。
可以认为系统在特定时刻处在特定的状态,则开始研究系统的时刻称为系统处于起始状态。所谓系统的零状态响应,是指系统的起始状态为零---即系统没有任何储能,在这种状况下,如果给系统输入一个外加激励信号,则系统所产生信号输出就被称为是系统的零状态响应。
这样一种响应,可以与刚生下来的小孩的本能反映相对比。你一打他,他就会哭。好象没有不哭的。因为他痛啊!
这是他的直接反映,他不会任何内在的忍耐与克制。也就是说他“不知道”哭是很羞人的,没有这方面的知识。这就好比是系统没有初始的储能一样。
(2) 零输入响应。
与上面相反,系统也有可能能够在没有给任何外加激励信号作用时,产生信号输出。这种情况下系统的输出显然与外界没有关系 ---因为没有给系统输入信号,而只与系统自身的内部信息有关。系统自身的这种内部信息,可能是先前激励(或挠动)作用的后果,我们没有必要追究关于它们历史演变的详细过程,只需要知道在当前激励接入系统时,系统的瞬时状态即可。由此看来,系统的零输入响应是一种纯粹由系统的起始状态所产生的响应。
关于系统的零输入响应,我们可以想象一个那些爱自言自语的人。没有别人与他们说话,他们自己在那里喋喋不休的说话。这就是那种没有输入,却有响应的系统。
(3)系统的表示方法
那么我们如何着手研究系统呢?首先我们要解决如何表示系统。怎么表示呢?想想我们在学习研究信号的时候所用的手法。对了,一种是数学表达式,一种图示的方法。这是“惯用的伎俩”。
为便于对系统进行分析,需要建立系统的模型。所谓模型,是对系统物理特性进行的一种数学抽象,以数学表达式来表征系统特性。还可以用一些具有理想特性的符号组合图形来表示系统的特性。这样,除了上面所说的用数学表达式来描述系统模型,还可借助于方框图来表示系统模型。这里的每个方框图都具有某种特定的数学运算功能。如果给出方框图的输出和输入信号之间的约束条件,就可用若干个方框图组成一个完整的、具有特定性能的系统。
如果系统数学模型、起始状态以及输入激励信号都已确定,即可运用数学方法求解其响应。一般情况下可以对所得结果作出物理解释、赋予物理意义。这样,对系统分析的过程,就变成了“问题抽象”
---从实际物理问题抽象为数学模型,经过“数学解析”,再回到物理实际的过程。
在确定表示系统框图的各种基本单元时,需要根据系统的类别制定不同的图形符号。按照系统输入和输出信号的类型,可以对系统进行分类。分类的方法很多,主要是考虑数学模型的差异来划分不同的类型。
a. 若系统的输入和输出都是连续时间信号,且其内部也未转换为离散时间信号,则称此系统为连续时间系统。
连续时间系统的基本运算单元如下:
<1> 积分单元

这种单元,可以用相应的积分电路来实现。
<2> 延时单元

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