InputOutputResponse

InputOutputResponse[sys,u,tspec]

输入信号为 u，时间指定为 tspec，给出输入-输出模型 sys 的响应.

InputOutputResponse[sys,…,"prop"]

给出属性 "prop" 的值.

更多信息和选项

  • InputOutputResponse 亦称为仿真.
  • InputOutputResponse 通常用于模拟完整的系统（如工厂和控制器），以准确分析系统的行为、验证性能并测量控制器的工作量.
  • 结果是通过求解 sys 的基本方程来计算的. 一般来说，它们是混合连续和离散时间系统的常微分或差分方程，或这些方程的组合.
  • 对于混合的连续时间和离散时间系统，结果是连续时间的，但值通常是分段的.
  • 对于用 SystemsConnectionsModel 表示的系统，也可以计算所有内部信号.
  • 输入输出模型 sys 可采用以下形式：
  • TransferFunctionModel[…]传递函数模型
    StateSpaceModel[…]状态-空间模型
    AffineStateSpaceModel[…]仿射状态-空间模型
    NonlinearStateSpaceModel[…]非线性状态-空间模型
    DiscreteInputOutputModel[…]离散输入-输出模型
    SamplerModel[…]采样器模型
    HolderModel[…]保持器模型
    SystemsConnectionsModel[…]连接模型
  • InputOutputResponse[{sys,ics},…] 可用于指定初始条件 ics.
  • 输入信号 u 可采用以下形式：
  • {u1[t],…,up[t]}作为时间 t 的函数的连续时间信号 ui[t]
    {{u11,…,u1k},…,{up1,…,upk}}离散时间信号序列 {ui1,…,uik}
    {…,ui[t],…,{uj1,…,ujk},…}连续时间和离散时间信号的组合
  • 时间指定 tspec 可采用以下形式：
  • t计算作为时间 的函数的符号解
    {t,0,tmax}计算 的数值解或符号解
  • 属性 "prop" 可采用以下形式：
  • "Data"InputOutputResponseData 对象
    "OutputResponse"以列表形式给出的输出响应
    "OutputResponseAssociation"以关联形式给出的输出响应
    "PropertyAssociation"以关联形式给出的属性名称和值
    "PropertyDataset"以 Dataset 形式给出的属性名称和值
    "StateResponse"以列表形式给出的状态响应
    "StateResponseAssociation"以关联形式给出的状态响应
    "SubsystemOutputResponse"以列表形式给出的子系统的输出响应
    "SubsystemOutputResponseAssociation"以关联形式给出的子系统的输出响应
    {p1,p2,…}属性 pi 的值
  • InputOutputResponse 接受 Method 选项，该选项可以采用以下值：
  • "DSolve"DSolve
    "Integrate"Integrate
    "Iterate"用迭代法获得解
    "NDSolve"NDSolve
    "RecurrenceTable"RecurrenceTable
    "RSolve"RSolve
    "Sum"Sum
  • 如果设置 Method{m,opt1val1,…}，方法 m 与设为值 vali 的选项 opti 一起使用.

范例

打开所有单元关闭所有单元

基本范例  (4)

二阶传递函数模型的单位阶跃响应：

质量-弹簧-阻尼器系统的冲激响应：

2 个输入、1 个输出连接模型的响应：

绘制输出响应：

以数据对象的形式给出结果：

获取输出响应：

所有子系统的输出响应：

所有可用属性：

范围  (31)

基本用法  (9)

系统对单位阶跃输入的响应：

计算符号解：

计算状态空间模型的响应：

计算状态响应：

指定初始条件：

响应从指定值开始：

多输入系统的响应：

如果指定的信号较少，则为其余输入选择通常为 0 的默认值：

对于离散时间系统，输入信号是离散序列：

可以根据时间指定生成输入序列：

输入序列的生成考虑了系统的采样周期：

直接指定输入序列会得到相同的结果：

它们确实是相同的：

模型  (11)

传递函数模型对正弦曲线的响应：

对其进行数值仿真：

结果是一样的：

状态空间模型对单位阶跃输入的响应：

延迟模型对正弦信号的响应：

无延迟系统的响应：

比较两个响应：

描述器模型对单位阶跃输入的响应：

仿射状态空间模型的响应：

非线性状态空间模型：

离散输入输出模型：

采样器模型：

保持器模型：

系统连接模型：

获取已采样数据系统的子系统的响应：

绘制响应：

属性  (11)

计算单个属性：

计算一组属性：

先计算数据对象：

从数据对象获取属性：

列出可计算的属性：

获取所有属性，以关联形式给出：

获取所有属性，以数据集形式给出：

状态响应：

以关联形式给出状态响应：

获取第四个子系统的状态响应：

输出响应：

以关联形式给出输出响应：

子系统的输出响应：

以关联形式给出子系统的输出响应：

第五个子系统的输出：

属性和关系  (2)

线性系统的叠加原理：

加性属性表明对一组输入的综合响应与将单个输入的响应加起来的结果相同：

均匀性属性表明对输入乘以标量的响应与将响应乘以同一标量所得的结果相同：

线性系统的正弦响应可以在波特图中看到：

系统对频率 的输入信号的响应：

瞬态消失后，响应基本上与输入信号相同：

增益为 1，相位超前为 0：

系统对频率 的输入信号的响应：

瞬态消失后，响应是另一个纯正弦信号：

计算响应达到峰值的时刻：

增益：

计算输入信号达到峰值的时刻：

相位超前，单位为弧度：

两个输入正弦信号的波特幅值图上的点：

两个输入正弦信号的波特相位图上的点：

波特图：

Wolfram Research (2024)，InputOutputResponse，Wolfram 语言函数，https://reference.wolfram.com/language/ref/InputOutputResponse.html.

文本

Wolfram Research (2024)，InputOutputResponse，Wolfram 语言函数，https://reference.wolfram.com/language/ref/InputOutputResponse.html.

CMS

Wolfram 语言. 2024. "InputOutputResponse." Wolfram 语言与系统参考资料中心. Wolfram Research. https://reference.wolfram.com/language/ref/InputOutputResponse.html.

APA

Wolfram 语言. (2024). InputOutputResponse. Wolfram 语言与系统参考资料中心. 追溯自 https://reference.wolfram.com/language/ref/InputOutputResponse.html 年

BibTeX

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