题目
根据微分方程的系数特点,可把系统[1]分为线性定常系统、线性时变系统和非线性系统;下列的微分方程中,( )表示此系统是线性时变系统。A. ddot(x)_o(t) + 3dot(x)_o(t) + 7x_o(t) = 4dot(x)_i(t) + 5x_i(t)B. ddot(x)_o(t) + 3dot(x)_o(t) + 7x_o(t) = 4x_i(t)dot(x)_i(t) + 5x_i(t)C. ddot(x)_o(t) + 3x_o(t)dot(x)_o(t) + 7x_o(t) = 4dot(x)_i(t) + 5x_i(t)D. ddot(x)_o(t) + 3dot(x)_o(t) + 7x_o(t) = 4tdot(x)_i(t) + 5x_i(t)
根据微分方程的系数特点,可把系统[1]分为线性定常系统、线性时变系统和非线性系统;下列的微分方程中,( )表示此系统是线性时变系统。
A. $\ddot{x}_o(t) + 3\dot{x}_o(t) + 7x_o(t) = 4\dot{x}_i(t) + 5x_i(t)$
B. $\ddot{x}_o(t) + 3\dot{x}_o(t) + 7x_o(t) = 4x_i(t)\dot{x}_i(t) + 5x_i(t)$
C. $\ddot{x}_o(t) + 3x_o(t)\dot{x}_o(t) + 7x_o(t) = 4\dot{x}_i(t) + 5x_i(t)$
D. $\ddot{x}_o(t) + 3\dot{x}_o(t) + 7x_o(t) = 4t\dot{x}_i(t) + 5x_i(t)$
题目解答
答案
D. $\ddot{x}_o(t) + 3\dot{x}_o(t) + 7x_o(t) = 4t\dot{x}_i(t) + 5x_i(t)$
解析
本题考察线性时变系统的微分方程特征。线性系统需满足叠加性和齐次性,其微分方程中输出量及其各阶导数均为一次项,且系数可为常数或时间t的函数;若系数含时间t,则为线性时变系统,若系数均为常数则为线性定常系统。
选项分析:
- 选项A:方程中输出量及其导数均为一次项,系数均为常数(3、7、4、5),属于线性定常系统,排除。
- 选项B:方程右侧含$x_i(t)\dot{x}_i(t)$,为输入量与输入量导数的乘积项(非线性项),属于非线性系统,排除。
- 选项C:方程左侧含$x_o(t)\dot{x}_o(t)$,为输出量与输出量导数的乘积项(非线性项),属于非线性系统,排除。
- 选项D:方程中输出量及其导数均为一次项($\ddot{x}_o(t)$、$\dot{x}_o(t)$、$x_o(t)$),但系数含时间t($4t\dot{x}_i(t)$),满足线性时变系统定义。