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文档简介
PAGEPAGE92.1解微分方
(D2
3D
y(t)
y(0)
y(1)(0)解:特征方2
2
1
2齐次解
yh(t)c1(t)e
c2eeeyceeyc (t
2
c由初始条件c
c1c2
c1c 2c
2y(t)
(2e
e2t)u(t)(d)(D3
D2解:(32(
(t)
cehy(1)(t)h
11h1y(2)(t)ceh1 c1c3cc
c3c1
2c2
3
(D2
4D
y(t)
e2tu(t)
y(0)
y1(0)
3
1
yh(t)
ce
e3th1y(1)(t)h1
e
e3t设特解
yp(t)
Ae2tpy(1)(t)p
2Ae2t
y(2)(t)
4Ae2tp代入方程得4Ae2tp
8Ae2t
3Ae2t
e2tA完全解:y(t)
yh(t)
yp(t)
ce
e3t
e2t1y(1)(t)1
e
e3t
2e2ty(0)c1
11y(1)(0)1
3c22
1/1/y(t)
2et
e
1
2e
)u(t
(c)
tu(t)eatu(t)
tea(t)d
[t a2
(1
eat)]u(tea0tea0tateaea(t0t
t1(1eat)]u(tttu(teatu(t)图解法
设a
a2tu(teatu(t)图形(e)sintu(t)[u(t)
其它tsin[u(t)
u(t
0t
其它
(1cost
0t11t024*(g)
e3tu(t)3t
t解
u(t)
te3(t 1(1e3(t1)
t e3(t
)1
注ttt t
y(t13t *(g)
te3tu(t)
1)t
3(t
(13
tu(t
e3u(1 t
t t13
y(t
e3(t)u(tt
响应y(t),并概略地画出y(t)
h(t)
(t)2
1)
解:y(t)
x(t)*h(t)
x(t)*[(t)2
1)
x(t)2x(t
1)
x(t
x(t21t0x(t21t01234x(tx(t21t0121230t24 y(t)
u(t)
1)
2)
3)
yy(t201234t另解:先x(t分解,x(t
u(t)
1)
2),则:y(t)
x(t)*h(t)[u(t)
1)
2)]*[(t)2
u(t)
1)
2)
3)
(d
y(t)
x(t)*h(t)
x(t)*[
(t
)2
1(t
1x(t1
)
x(t1h1h(t2t02x(tx(tty(t012t02y(t2t212012*(f
求y(t
x(t)*
(t)2tx(t1
h(t
t
t
11t1tt 21t1t11t2 tt2t1tt2t
00t1t21 t23t1
t
t3t210210tt21 tt21t11t2 tt2 t
2ttt1t
1ty(t)
t t
2
t)
d
t1ttt
0t
2
t)
d
d1
1t11 2
2
t)
d
t1
2
t)d 2
2t0 0
2
t
3tt112
x(t)h(th(tt x(t)
1)
1)][u(t
1)
2)]
x1(t)
x2(t)h(t)
[u(t)
1)](2
1)
2)]
h1(t)h2(t)y(t)
x(t)*
[x1(t)
x2(t)]*[h1(t)h2x1(t)*h1(t)
x2(t)*h1(t)
x1(t)*h2(t)
x2(t)*h2(t)2.7已知(
4D
3)y(t)
(D1)x(t
h(t)解:设
4D
)ˆ(t
(t
ˆ(1)
22(D0
4D
)ˆ(t
00
(tˆ(1)
(0)
ˆ(1)
(0)
)]
00
ˆ(t
hˆ(t)为连续函,
ˆ(1)
h(t)dt由初始条件
ˆ(1)
0可得:ˆ(1)
(D2
4D
)ˆ(t
(t的特征方程:r2
3
特征
r1
r2ˆ(t
ce
e1代入初始条件1
ˆ(1)
可得
1
2,
1/ˆ(t
[1
2e3t
1
2et]u(th(t)
1)ˆ(th(t)
dˆ(t
ˆ(t
e2
1et2
1e2
1e3t2e3tu(t
设一个LTIh(t)和输入x(t计算当
2y(t 1t
x(t)
k
kT
- 解:y(t)
h(t)*
x(tk
h(t)*
kT)
k
kTT1时,y(t
k
k)1tT
y(y(t)h(t2kk1t
y(ty(tx解:h(t)
h1(t)
1()*h2(t)*h3(tu(t)
u(t)*
1)*[
(tu(t)
u(t)*
1)
u(t)
由图写出系统的微程,并计算当输x(t)2etu(t)时系统的零状态响应
y''(t-
y'(t
y''(t)
x(t)
5y'(t)
6y(t解:a)y''(t)
x(t)
5y'(t)
6y(ty''(t)
5y'(t)
6y(t)
x(tx(t)
2et
y(0)
y(1)
特征根
3,
2,特解:y(t
Ae把特解代入方程中
Ae
5Ae
6Ae
2et2Ae
2et
A零状态响应yx
(t)
ce3t
e2t
ey2y2x
e3t
e2t
etyx(0)c2
1xy(1)(0)x2
2c11c1解得c2 yx(t)
(et
2e2t
e3t
)u(thh(t)ce2tce3t12h'(t)2ce2t3ce3t12c21ch'(0)1,h(0)h''(t)5h'(t)6h(t)(t
yy
y'y1y''(t)xy''(t)x(t)4y(t)11y(t)y(t)12'1y(t)1
y''(t)
1[y''(tx(t)
1
(t)2
x'(t)
111
'(tx(t)
x'(t)2
(t)2
y'(t y''(t)4y(t)1/2x'(t)x(t(b)
y''(t)
4y(t)
x(t)1
2x'(t解法1
先求x(t
(t)时的ˆ(tˆ'(t)
4ˆ(t
(t)
ˆ'(0)
特征方程
4
12
2ˆ(t
c1sin
cosˆ'(t)
cos
sin由初始条件得ˆ'(0
1
cos0
sin
1
1/
0
sin0
cos0
0 ˆ(t
1
2sinh(t
ˆ(t)
1ˆ'(t21 cos2t2
2
2t)u(ty(t
h(t)* (1
x(t2cos
1
2sin
)2e(t cos2e(t)d
2e(tet[cos2e0
t(sin2t5
cos2t5
1/
)u(t解法y''(t)
4y(t
1
2x'(t)
x(tˆ'(t)
4ˆ(t)
x(t齐次解ˆh(t)
c1cos
sin特解
p(t)
Aep由ˆp
(t)
4
p(t)
2etAe
4Ae
2et
A
2/ˆ(t)
c1cos
sin
2
5eˆ'ˆ(0) c1
2/5
0
2/
2/5
0
1/ˆ(t
2
5cos2t
1
2
5eˆ'(t)
2
5cos2t
2
5ey(t)
ˆ(t
2ˆ'(t5
sin2t
1cos2t5
1
5et)u(t3:
y''(t)4y(t)1/2x'(t)x(t)x(t)2etu(tx(t)1
2x'(t)
2et
[et
(t)
et(t)
et初始条件:
y'(0)
y(0)求x(t
et,t
0时的全响应设yp(t)
Aet
则:Aet
4Aet
et
A
1/yp(t
1
5et特征方
4
12
2yh(t)
cos2t
siny(t)
c1cos2t
sin
1
5ey'(t)
sin
cos2t
1
5etc11/5
1/2由初始条2
1/5
3/y(t)
(3
5sin
1
5cos2t
1
5et
+-+-
1);h2(t)
u(t)
3),求总系(t解:h(t
[(t)
h1(t)*h1(t)]*h2(t[(t)
1)
1)*
1)]*[u(t)
[(t)
1)
2)]*[u(t)
u(t)
1)
2)
3)
4)
*2.23证明:(a)x(t)*
'(t
x'(t证:
[
x'(t
x(tx'(t
x'(t
注:注:x(t)()]x(t)'(x'(t)d(t)(x(t)(t)x(0)(t) x(t)()x(t)(或:x(t)*
'(t)
x'(t)*(t)
x'(tg(g((b)
g'(0)g(
'(
[
)]'
g'(
[
)]'d
g'(
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