正實性

正實性最初是在網路分析與綜合中提出來的,數學上的正實性的概念與物理上的無源網路的概念密切相關。

定義

函式的正實性

正實性 正實性
正實性 正實性
正實性 正實性
正實性 正實性

設 s為一個複數, s可寫成 。如果實函式 對於 ,則稱 為 正實函式

正實性 正實性
正實性 正實性

如果存在λ>0,當 σ≥-λ 時, ,則稱 為 嚴格正實函式

矩陣的正實性

正實性 正實性
正實性 正實性
正實性 正實性
正實性 正實性
正實性 正實性

一個實函式矩陣為 正實矩陣的條件是:對於滿足 Re s> 0 的複數 s,為半正定的Hermite矩陣。其中 是 的共軛轉置矩陣。如果對於Re s≥ 0,都有以上結論,則為 嚴格正實矩陣

性質

正實函式在開的右半複平面內解析,沒有極點。

正實矩陣的所有元素在開的右半複平面內解析,沒有極點。

對於嚴格正實,以上性質變為在閉的右半複平面。

1.

正實函式在開的右半複平面內解析,沒有極點。

2.

正實矩陣的所有元素在開的右半複平面內解析,沒有極點。

3.

對於嚴格正實,以上性質變為在閉的右半複平面。

相關定理

正實性 正實性
正實性 正實性

1. 如果有理函式是正實的,那么。

正實性 正實性
正實性 正實性

2. 如果有理函式是嚴格正實的,那么都是Hurwitz多項式。

套用

在波波夫超穩定性理論中,控制系統在滿足輸入輸出乘積積分值的限定情況下,系統的超穩定性等價於系統傳遞函式矩陣的正實性,系統的超漸近穩定性等價於系統傳遞函式矩陣的嚴格正實性。因此常通過求解系統傳遞函式矩陣的正實性來判斷系統的超穩定性。

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