最小相位系統

最小相位系統(Minimum Phase System)是控制理論中的一個概念,指的是一個系統的零輸入響應(自由振盪)和零狀態響應(受迫振盪)具有相同的極點分佈。在連續時間系統中,這意味著系統的零輸入特徵方程式和零狀態特徵方程式具有相同的根。

最小相位系統具有以下特徵:

  1. 穩定性:最小相位系統通常被假設為線性、連續時間、穩定的系統。
  2. 因果性:最小相位系統是因果的,即系統的輸出只取決於其輸入的過去和現在,而不取決於未來。
  3. 唯一性:給定一個最小相位系統的零輸入響應,其零狀態響應是唯一的。

最小相位系統在控制理論中非常重要,因為它們具有良好的穩態和動態性能。最小相位系統的頻域特性可以用其頻率響應函數來描述,這是一個實數的單邊傅里葉轉換。

最小相位系統的例子包括許多線性時變系統,如傳感器、執行器和一些電子元件。在設計控制系統時,通常會優先考慮最小相位系統,因為它們的行為更容易預測和設計。