考虑到一般的三阶方程
在零初始条件下,即 ,可以得到
( s 3 + a 2 s 2 + a 1 s + a 0 ) Y ( s )=( b 2 s 2 + b 1 s + b 0 ) U ( s )
或者
这是本书中讨论的传递函数的一个典型例子。也就是说,对于物理模型,我们认为传递函数是有理的和严格正则的。换句话说
G ( s )= b ( s )/ a ( s )
其中, a ( s )和 b ( s )是 s 的多项式(使 G ( s )有理),并有deg{ b ( s )}< deg{ a ( s )}(使 G ( s )严格正则)。
定义2 稳定传递函数
如果 G ( s )的极点,即 a ( s )=0的根位于左半平面内,我们可以认为一个严格正则的有理传递函数 G ( s )= b ( s )/ a ( s )是稳定的。
例15 设
G 1 ( s )不稳定,其极点为 ,不在左半平面内。
设
G 2 ( s )不稳定,其极点为0,-2,并且0处极点不在左半平面内。
设
G 3 ( s )稳定,其极点为 ,位于左半平面内。
定义3 稳定多项式
如果 a ( s )=0的根位于左半平面内,我们说多项式 a ( s )是稳定的。
例16 设
a 1 ( s )= s 2 -s +1
a 1 ( s )不稳定,其根为 ,不在左半平面内。
设
a 2 ( s )= s ( s +2)
a 2 ( s )不稳定,其根为0,-2,并且0处根不在左半平面内。
设
a 3 ( s )= s 2 + s +1
a 3 ( s )稳定,其根为 ,位于左半平面内。