給了個非常基礎的思考題,但其卻涉及到一些非常基本的概念。那題所涉知識非常基礎(大學本科二年級),可惜卻沒人深入地分析一下。這里,給個詳細分析,并引入另一個例子。
先引那個思考題帖:
http://bbs.21ic.com/icview-1623966-1-1.html上圖先:到此,可以說已經得到了“解”。不過,為了進一步分析,還得看看系統的特征根(極點)。見下式:
這個情況,如果將“紅字”都忽略了則其結果是零,顯然不太對。其實,這里是無窮大減無窮大,不定式!換個玩法:
這回奏效了!經過這么個極限近似,得到了兩個特征根(極點):
注意,上面那個有限,而下面那個趨于負無窮大。現在,該確定移動軌跡的具體形態了。先給出部分分式分解,見下式:
比對前式,有下列方程組,并解之:
注意到極限近似,有下式:
上面,給的是參數(t)方程,下面給個直接的關系式:
好了,到此該看看軌跡圖了:圖一
這圖,給出了狀態轉移方向,是個非常全面且直觀的軌跡圖。可以任意設置一個初始點,然后畫出其運動軌跡。補充幾個式子,以說明限幅區段的具體情況:
關于這個例子,說明幾點:1)此例形象地展示了那個“負阻”,即穩定前提下的負阻軌跡。2)此例由任意非零初始點出發,將移動至兩個狀態終點之一,不可能振蕩。3)負阻線(穩態)似乎有某種“引力”,可將原先不在其上的狀態點瞬間吸引至負阻線上,前提是運放未被限幅。下面,換個例子,見圖:
注意那個趨于正無窮大的特征根!相應的,給幾個表達式:
注意紅線劃的指數項。給個關于第二例的軌跡圖:
由圖可見,運放輸入電壓會高于限幅電壓。類似第一個例子,關于這個例子,說明幾點:1)此例說明,如果非穩定,根本就沒有什么“負阻”,因為那條負阻軌跡線不存在。2)此例由任意非零初始點出發,將橫向瞬間移動至左右兩條限幅軌跡線之一,然后沿著軌跡線方向循環移動(即可以振蕩)。3)原來的“負阻線”變成了非穩定平衡點所構成的線,其上的狀態點(統計意義上說幾率為零)在擾動下也將脫離此線移動至左或右。給出此帖的用意(包括那個思考題),就是讓各位看看,《電路》(電路分析、電路原理或電路基礎之類的)作為基礎的重要性。雖然這里涉及到了非線性系統,但是作為最為簡單的分段線性化分析,電路理論中的線性分析還是有其作用。當然,到了無法線性化的情況,那就必須運用純粹的非線性分析,那是完全不同的一個領域。不過,如果連最為基本的線性分析都不會,卻大談非線性分析。可以肯定,那一定是忽悠!所以,建議各位學生或初學者,認真踏實地學好《電路》。沒那個基礎,后續不可能有任何發展。當然,轉行另論。 最后說明一下,其實“精確解”的形式前面早已經給出。第一個例子:
第二個例子:
反饋是個動態過程,而動態模型起碼是一階。系統的動態特性在某些條件下可能隱而不顯,譬如負反饋下的低頻響應,但不是不存在。
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原文標題:[電路/定理] 教你點基礎玩意兒
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發表于 04-13 08:56
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