假分式化真分式方法 z变换的终值定理公式?

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假分式化真分式方法

z变换的终值定理公式?

z变换的终值定理公式?

z变换的终值定理
9. 初值定理
如果信号 x ( t ) 的拉氏变换为 X ( s ) ,且 x ( t ) 在 t 0 点不含有任何阶次的冲激函数
,则:
初值定理表明,s X ( s ) 的极限值等于信号 x ( t
) 在 t 0点的初值,而
且,无论拉氏变换采用 0 系统还是 0系统,所求得的初值都是在 t 0时刻的
-
值,证明如下。
根据时域微分性质可知:
而由拉氏变换的定义可得:
(5.41)
(5.42) 于是有:
(5.43)
对此式两边取因此:
的极限,由于当,且仅当 t gt 0 时,

对初值定理,也可利用信号 x ( t ) 在 t 0时刻的台劳级数来证明,其台劳
级数为:
(
5.44)
式中,x (n)( 0 ) 是 x ( t ) 在 t 0 时刻的 n 阶导数值。
由于:
因此,对式(5.44)两边取拉氏变换后有
:
由此而得:
初值定理要求信号 x ( t ) 在 t 0 点不含有任何阶次的冲激函数

这也就是要求式(5.40)中的 X ( s ) 必须是一个真分式。如果 X ( s ) 是一个
假分式,即当 X ( s ) 分子的阶次高于或等于分母的阶次时,

式(5.40)将不成立。因此,如果 X ( s ) 是一个假分式时,则应先将它分解出一个真分式,然后再利用式(5.40)求这个真分式所对应的信号初值。例如,如

,这是一个假分式,它不能直接利用式(5.40)求得初值。
但是,如果将其分解为
信号初值为 1。
,则可利用式(5.40)求得
所对应的
10.终值定理
终值定理的形式类似于初值定理,它是通过变换式在
时的极限值来求得信号的终值,即
利用初值定理证明过程中所得到的式(5.43)
可以证明终值定理。
由式(5.43)知
于是有:
显然只有当信号 x ( t ) 的终值存在时,才能利用式
(5.45)求得它的终值,否则将得到错误的结果。而要使 x ( t ) 的终值存在,则要求 X ( s ) 的极点在左半 s 平面,如果 X ( s ) 在 j? 上有极点的话,也只能是在原点上的一阶极点,其原因在于,只有满足这种极点分布的信号才有终值存在。关于这个问题,可参阅“

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