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§12-3 二阶电路的阶跃响应和冲激响应
一、阶跃响应
ucR
+
-
iL
is C L
例:电路如图。已知 uc(0-)=0,iL(0-)=0,R=2Ω,
L=0.02H,C=1F,i s=5ε(t)A。求iL(t)。
解: sLLL iidtdiRLdtidLC =++2
2
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0101.002.0 2 =++ pp
07.725.02,1 jp ±?=
)07.7sin(25.0 j+= ? tKei tLh
AiLp 5=
5)07.7sin(25.0 ++=+= ? jtKeiii tLpLhL
代入初始值
??
?
+?=
+=
jj
j
cos07.7sin25.00
5sin0
KK
K
?
?? =
?=
o90
5
j
K
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Attei tL )(]07.7cos55[ 25.0 e??=
二、冲激响应
1、零输入响应法
Vt)(d
+
-
iL
+
-
ucC
R L
)(2
2
tudtduRCdtudLC ccc d=++
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)(2
2
tudtduRCdtudLC ccc d=++
∫ +??+
=+?+?
?
?
??
? ?
?+==
0
000
1)]0()0([ dtuuuRCdtdudtduLC ccctctc
∫ +?00 dtuc :
)0( +cu :
00
0
=∫ +
?
dtuc∴
uc不可能为冲激函数
uc也不可能在t=0时跳变(阶跃)
0)0()0( == ?+ cc uu∴
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10 =
+=t
c
dt
duLC∴
得初始条件:
0)0( =+cu
LCdt
du
t
c 1
0 =+=
∫ +??+ =+?+?????? ? ?+== 0000 1)]0()0([ dtuuuRCdtdudtduLC ccctctc
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012 =++ RCpLCp
以特征根为不等实根为例 21 pp ≠
tptp
c eKeKu
21
21 +=
tptpc epKepK
dt
du 21
2211 +=
代入初值
??
???
=+
=+
LCpKpK
KK
1
0
2211
21
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[ ] )(
1
21
12
teepp LCu tptpc e???
?
=
1
21
2
21
1
1
LCK
pp
LCK
pp
?
= ?
= ?
dt
tdsth )()( =2、 法
Vt)(d
+
-
iL
+
-
ucC
R L
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)()1()( 21 21 teKeKts tptp e?++=
代入零初始条件:
??
?
=+
=++
0
01
2211
21
pKpK
KK
???
???
?
?=
?
?=
12
1
2
12
2
1
pp
pK
pp
pK
Vt)(d
+
-
iL
+
-
ucC
R L
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∴
LCpp
1
21 =
)()(
1
)()( 21
12
teepp LCthtu tptpc e??
?
==
而
)()()()()( 21
12
12 tee
pp
pp
dt
tdsthtu tptp
c e??
?===
)()1()( 21
12
1
12
2 te
pp
pe
pp
pts tptp e
?+?
?+=