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典型輸人信號
一般說來，我們是針對某一類輸入信號來設計控制系統的。某些系統，例如室溫系統
或水位調節系統，其輸入信號為要求的室溫或水位高度，這是設計者所熟知的。但是在大
多數情況下，控制系統的輸入信號以無法預測的方式變化。例如，在防空火炮系統中，敵機
的位置和速度無法預料，使火炮控制系統的輸入信號具有了隨機性，從而給規定系統的性
能要求以及分析和設計工作帶來了困雉。為了便于進行分析和設計，同時也為了便于對各
種控制系統的性能進行比較，我們需要假定一些基本的輸入函數形式，稱之為典型輸入信
號．所謂典型輸入信號，是指根據系統常遇到的輸入信號形式，在數學描述上加以理想化
的一些基本輸入函數?？刂葡到y中常用的典型輸入信號有；單位階躍函數、單位斜坡（速
度）函數、單位加速度（拋物線）函數、單位脈沖函數和正弦函數。這些函數
都是簡單的時間函數，便于數學分析和實驗研究。
實際應用時究竟采用哪一種典型輸入信號，取決于系統常見的，工作狀態；同時，在所
有可能的輸入信號中，往往選取最不利的信號作為系統的典型輸入信號。這種處理方法在
許多場合是可行的。例如，室溫調節系統和水位調節系統，以及工作狀態突然改變或突然
受到恒定輸入作用的控制系統，都可以采用階躍函數作為典型輸入信號；跟蹤通信衛星的
天線控制系統，以及輸入信號隨時間逐漸變化的控制系統，斜坡函數是比較合適的典型輸
入；加速度函數可用來作為宇宙飛船控制系統的典型輸入；當控制系統的輸入信號是沖擊
輸入量時，采用脈沖函數最為合適I當系統的輸入作用具有周期性的變化時，可選擇正弦
函數作為典型輸入。同一系統中，不同形式的輸入信號所對應的輸出響應是不同的，但對
于線性控制系統來說，它們所表征的系統性能是一致的。通常以單位階躍函數作為典型輸
入作用，則可在一個統一的基礎上對各種控制系統的特性進行比較和研究。
應當指出，有些控制系統的實際輸入信號是變化無常的隨機信號，例如定位雷達天線
控制系統，其輸入信號中既有運動目標的不規則信號，又包含有許多隨機噪聲分量，此時
就不能用上述確定性的典型輸入信號去代替實際輸入信號，而必須采用隨機過程理論進
行處理。
為了評價線性系統時間響應的性能指標，需要研究控制系統在典型輸入信號作用下
酌時間響應過程。
