第五章 线性离散控制系统  

 

5.4 Z变换理论

 

5.4.1 Z变换

由式(5-5)可知,x*(t)的拉氏变换为

若令

则S域分析的问题变成Z域的分析问题。

x(z)称为x*(t)的z 变换,记为

在Z变换中, x(z) 为采样脉冲序列的Z变换,即只考虑采样时刻的信号值。由于在采样时刻,x(z)的值就是x(kT),所以从这个意义上说, x(z) 既是x*(t)的Z变换,也可以写为x(t)的Z变换,即
(5-32)

例:已知函数 ,求它们的Z变换。

解:

5.4.2 Z变换的性质

(1)线性定理

(2) 实平移定理

(3)复平移定理

例 已知 , 求x(z)

(4)复域微分定理

例 已知 ,求 x(z)

(5)初值定理

证明:由Z变换的定义有

(6) 终值定理

证明 : 由Z变换的定义

由实位移定理

上二式相减有

例 已知 求的z变换


由实位移定理有

由微分定理有

5.4.3 Z反变换

(1)幂级数法

通常Z变换表达式为如下形式:

用综合除法有

由Z变换的定义式可知

即为x(z)的原函数

例 求 原函数的解

(2)部分分式法

部分分式法又称查表法。基本思想是将x(z)/z展开成部分分式,

然后,查z变换表,即可求取x(z)的原函数x(kT)

例 已知 求 x(kT)

解:

查Z变换表有