传递函数的定义包含三个基本要素,具体如下:
线性定常系统
传递函数仅适用于线性定常系统。线性系统满足叠加原理,定常系统则其动态特性不随时间变化。
零初始条件
传递函数是在系统初始状态为零(即零初始条件)下定义的。若初始条件不为零,则需使用状态空间或 impulse response 等其他方法描述系统。
输出与输入的拉氏变换之比
传递函数定义为系统输出量的拉氏变换 $Y(s)$ 与输入量的拉氏变换 $X(s)$ 之比,即 $H(s) = \frac{Y(s)}{X(s)}$。
补充说明
传递函数是系统本身的动态特性描述,与输入信号的具体形式无关,但与输入信号的频率范围相关(通过极点分布体现)。例如,两个不同输入信号可能对应相同的传递函数,但输出响应不同,这种情况称为相似系统。
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