数字信号中如何判断系统稳定性

信号的基准时钟是数字信号稳定与否的关键 。如果想要判别某一数字信号的稳定性,首先要有一个比那个数字信号更加稳定的时钟源才具备硬件基础 。
数字信号的稳定性主要看的时域稳定性 。就是信号沿出现的位置是否精确 。频率稳定性无法分析,除非有专用的测试信号,测了意义也不大 。因为是数字信号,电平的高低变化只要不跨越门限就不会产生错误 。
信号与系统中怎么判断一个信号系统是否是稳定的?此信号的输出为f[2k]时,输出为y[k].那么当输入有一个时移k0的时候,输入为f[2k-k0],输出为y=f[2k-k0]=f[2(k-k0/2)]=y[k-k0/2]线性系统的定义为当输入时移为k0输出的时移要为k0,可是这个系统的输出的时移却为k0/2,所以此系统并不是是不变系统 。
稳定性又分为绝对稳定性和相对稳定性;
如果控制系统没有受到任何扰动,同时也没有输入信号的作用,系统的输出量保持在某一状态上,则控制系统处于平衡状态 。
1如果线性系统在初始条件的作用下,其输出量最终返回它的平衡状态,那么这种系统是稳定的 。
2如果线性系统的输出量呈现持续不断的等幅振荡过程,则称其为临界稳定 。临界稳定状态按李雅普洛夫的定义属于稳定的状态,但由于系统参数变化等原因,实际上等幅振荡不能维持,系统总会由于某些因素导致不稳定 。因此从工程应用的角度来看,临界稳定属于不稳定系统,或称工程意义上的不稳定 。
【数字信号中如何判断系统稳定性】3如果系统在初始条件作用下,其输出量无限制地偏离其平衡状态,这称系统是不稳定的 。
如何判断系统的稳定性? 系统稳定性的必要条件是
系统稳定性的必要条件是,系统稳定的充要条件 系统稳定的充要条件是表的第一列元素全部大于零,且不能等于零 。下面就一起来了解以下系统稳定性的必要条件是什么的相关内容 。
系统稳定性的必要条件是1一、系统稳定的必要条件
判据是判别系统特征根分布的一个代数判据 。要使系统稳定,即系统全部特征根均具有负实部,就必须满足以下两个条件:
1、特征方程的各项系数都不等于零 。
2、特征方程的各项系数的符号都相同 。此即系统稳定的必要条件 。
按习惯,一般取最高阶次项的系数为正,上述两个条件可以归结为一个必要条件,即系统特征方程的各项系数全大于零,且不能为零 。
二、系统稳定的充要条件
系统稳定的充要条件是表的第一列元素全部大于零,且不能等于零 。
运用判据还可以判定一个不稳定系统所包含的具有正实部的特征根的个数为表第一列元素中符号改变的次数 。
运用判据的关键在于建立表 。
建立表的方法请参阅相关的例题或教材 。运用判据判定系统的稳定性,需要知道系统闭环传递函数或系统的特征方程 。在应用判据还应注意以下两种特殊的情况:
1、如果在表中任意一行的第一个元素为0,而其后各元不全为0,则在计算下一行的第一个元时,该元将趋于无穷大 。于是表的计算无法继续 。为了克服这一困难,可以用一个很小的正数代替第一列等于0的元素,然后计算表的其余各元 。若上下各元符号不变,切第一列元素符号均为正,则系统特征根中存在共轭的虚根 。此时,系统为临界稳定系统 。
2、如果在表中任意一行的所有元素均为0,表的计算无法继续 。此时,可以利用该行的上一行的元构成一个辅助多项式,并用多项式方程的导数的系数组成表的下一行 。这样,表中的其余各元就可以计算下去 。
出现上述情况,一般是由于系统的特征根中,或存在两个符号相反的实根(系统自由响应发散,系统不稳定),或存在一对共轭复根(系统自由响应发散,系统不稳定),或存在一对共轭的纯虚根(即系统自由响应会维持某一频率的等幅振荡,此时,系统临界稳定),或是以上几种根的组合等 。
这些特殊的使系统不稳定或临界稳定的特征根可以通过求解辅助多项式方程得到 。
三、相对稳定性的检验
对于稳定的系统,运用判据还可以检验系统的相对稳定性,采用以下方法:
1、将s平面的虚轴向左移动某个数值,即令s=z-( ((为正实数),代入系统特征方程,则得到关于z的特征方程 。
2、利用判据对新的特征方程进行稳定性判别 。如新系统稳定,则说明原系统特征方程所有的根均在新虚轴之左边,(越大,系统相对稳定性越好 。)
系统稳定性的必要条件是2系统的稳定性是指