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1 # 菜雞速通理工基礎
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2 # walz105042941
簡單講,在不考慮暫態過程的情況下,
開關從斷到通,就是一個階躍函式,
勻速增加電壓,就是一個斜坡函式
突然短路,電流可以看做一個衝擊函式(這個不很嚴密,在比較大的時間尺度下,可以近似看做衝擊函式)
希望有助於你理解。
簡單講,在不考慮暫態過程的情況下,
開關從斷到通,就是一個階躍函式,
勻速增加電壓,就是一個斜坡函式
突然短路,電流可以看做一個衝擊函式(這個不很嚴密,在比較大的時間尺度下,可以近似看做衝擊函式)
希望有助於你理解。
可以從幾個角度理解階躍,衝激,斜坡函式。
1.定義及意義。
階躍函式最容易理解。定義如下
階躍函式可以描述開關動作,也就是電路何時開始工作。因此,動態電路階躍響應是必須強調的基本問題。
衝激函式
衝激函式頗難理解。數學上,一方面,積分為1;一方面,只在t=0處非零。定義衝激基本上完全是數學處理的需要,實際根本沒有這種東西。容易理解的一個例子“位於數軸原點處的、質量為1的質點的質量密度”。因為質點沒有長度(體積),因此其質量集中在位置0處;因為總質量是1,其質量分佈密度就是無窮大。類似的例子還有“點電荷”等等。
認真考慮衝激定義中積分的量綱,可以理解衝激的物理意義:
衝激電流,考慮電流*時間=電荷量,因此積分的意義是瞬間注入電荷(意味著電場能量);
衝激電壓,根據法拉第定律,電壓(電動勢)=磁通÷時間,因此積分的意義是瞬間注入磁通(磁場能量)。
這樣,衝激可以理解成電源瞬間注入能量。
此外衝激和階躍的關係是微積分互逆。題主的圖,粗略說,階梯就是階躍,從一級階梯到下一級的變化率(導數)就是衝激。
2.衝激響應是線性時不變動態電路分析最重要的概念。理由是卷積積分。
即“電路對任意訊號的零狀態響應,是衝激響應與該訊號的卷積積分”。
然而卷積不容易計算,常見的方法是應用傅立葉變換和拉氏變換的卷積定理。將時域內卷積變成頻移內象函式乘積。由此可以定義傳遞函式(矩陣),這就是訊號與系統、控制理論的基礎。
此外,通過沖激響應,還可以瞭解零輸入響應。容易理解,既然衝激是隻在瞬間注入能量,那麼注入能量以後,就是不再有輸入的零輸入響應。衝激響應與零輸入響應的數學表達完全一樣。
3.衝激函式在訊號與系統中,是訊號分解的基本單元。請參考訊號與系統書籍
4.階躍、衝激、正弦、斜坡、加速度(二次函式)是電路或者系統的典型輸入。可以表明系統響應的品質優劣。請參考控制理論書籍
圖摘自汪建《電路原理》第一版。
我是菜雞,叫我雷鋒