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[原创]s=jw 还是 s=a+jw

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本帖最后由 lifusu 于 2015-3-24 21:53 编辑

很多学习信号与系统、自动控制理论不是很深入,或者没怎么学过的同学都会产生一个疑问:拉普拉斯变换中,s=a+jw,但是当我们用在电路中计算时,为什么又用s=jw来计算系统的频率特性呢?a跑哪里去了?

首先要明白一点,我们讨论的“频率响应”特性指的是系统在正弦信号激励下稳态响应随信号频率的变化情况(郑君里《信号与系统》p217),这一前提条件很重要。

假设系统2的传递函数H(s)=Vo(s)/Vi(s),而Vi(s)是一个单位冲击信号(拉普拉斯变换为1)通过一个系统函数为Vi(s)的系统得到,这时上面的“正弦信号激励”就尤为关键了,要满足讨论的前提条件,那么系统1的传递函数Vi(s)就必须使得输出端产生正弦波,也就是震荡信号,参考郑君里《信号与系统》p211图,得到震荡信号,也即正弦波激励的条件是,传递函数Vi(s)的极点为s=+-jw(处于虚轴上,a=0),也就是说,只有令s=jw时(实际上讨论的都是正频率,负值不考虑在内),系统2的输入端才是不断震荡的正弦信号激励,才符合我们讨论的前提条件。

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假如,s=a+jw,那么:

当a<0时,系统2的输入将是不断衰减的正弦激励;

当a>0时,系统2的输入将是不断增大的正弦激励;

这两者都不符合讨论的前提条件,所以分析电路时,直接取s=jw即可!

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