- 信号与系统的状态方程的数字解法 - 状态变量描述系统 - 状态方程和输出方程共同描述 - XT、ET、YT为矢量 - 拉普拉斯域求解方法 - 利用矢量拉普拉斯变换性质 - 矢量微分特性 - 线性特性 - 对状态方程和输出方程进行拉普拉斯变换 - 输出矢量的逆变换得到输出变量YT - 数值解法的优势 - 计算机便于求解近似数值解 - 微分方程按时间间隔求数值 - 相同步骤可编写程序重复计算 - 欧拉近似法 - 分割求近似过程 - 时间间隔较小时微分用差分近似 - 差分方程描述离散系统 - 实现步骤 - 确定初始状态和输入激励 - 计算状态变量增量 - 更新状态变量和输出变量 - 重复计算直到指定时间 - 数值解法的应用 - 适用于线性和非线性系统 - 推广到高阶多输入多输出系统 - 时间间隔影响精度和计算量 - 示例分析 - 二阶线性系统数值解与解析解对比 - 较大时间间隔误差明显 - 较小时间间隔提高精度但增加计算量 - 权衡精度与计算量的实际应用 - 改进数值解法的思路 - 非固定时间间隔 - 导数变化大时减小时间间隔 - 导数变化小时增大时间间隔 - 提高精度的算法 - 隆戈库塔算法作为示例