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什么是线性系统 判断线性系统的3个技巧

2024-06-29 14:36:05文/崔馨月

线性系统是指同时满足叠加性与均匀性(又称为齐次性)的系统。所谓叠加性是指当几个输入信号共同作用于系统时,总的输出等于每个输入单独作用时产生的输出之和;均匀性是指当输入信号增大若干倍时,输出也相应增大同样的倍数。

什么是线性系统 判断线性系统的3个技巧

什么是线性系统

线性系统是指同时满足叠加性与均匀性(又称为齐次性)的系统。所谓叠加性是指当几个输入信号共同作用于系统时,总的输出等于每个输入单独作用时产生的输出之和;均匀性是指当输入信号增大若干倍时,输出也相应增大同样的倍数。对于线性连续控制系统,可以用线性的微分方程来表示。不满足叠加性和均匀性的系统即为非线性系统。

由于线性系统较容易处理,许多时候会将系统理想化或简化为线性系统。线性系统常应用在自动控制理论、信号处理及电信上。像无线通讯讯号在介质中的传播就可以用线性系统来模拟。

判断线性系统的3个技巧

1、先线性运算再经过系统=先经过系统再线性运算是线性系统。

2、先时移再经过系统=先经过系统再时移为时不变系统。

3、时间趋于无穷大时系统值有界则为稳定的系统,或者对连续系统S域变换,离散系统Z域变换,H(s)极点均在左半平面则稳定,H(z)极点均在单位圆内部则稳定。

线性系统和非线性系统的区别

如果从系统状态空间表达式来观察,线性系统和非线性系统最明显的区别方法就是线性系统遵从叠加原理,而非线性系统不然。

所谓叠加原理举个例子就是:

f(x)=2x,f(y)=2y,f(x+y)=2(x+y)=2x+2y=f(x)+f(y)

举个反例:

f(x)=2x^2,f(y)=2y^2,f(x)+f(y)=2(x^2+y^2),但f(x+y)=2(x+y)^2,两个显然不等。

换句话说,线性系统的表达式中只有状态变量的一次项,高次、三角函数以及常数项都没有,只要有任意一个非线性环节就是非线性系统。

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