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瞬态响应英文解释翻译、瞬态响应的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【计】 transient response

分词翻译:

瞬态的英语翻译:

【计】 transient state; transition condition
【化】 transient state

响应的英语翻译:

answer; in answer to; respond; response
【化】 response

专业解析

瞬态响应(英文:Transient Response)是系统科学和工程领域(特别是电子工程、控制工程、机械工程)的核心概念,指系统在受到突然的输入变化(如阶跃、脉冲)后,输出从初始状态到达新的稳定状态或平衡点之前所经历的动态变化过程。其特点表现为时间短、变化快、非稳态。

从汉英词典角度看:

详细技术解释:

  1. 核心特征与意义:

    • 描述动态行为: 瞬态响应揭示了系统在平衡被打破后,如何依靠其内部特性(如惯性、电容、电感、阻尼、质量、弹簧常数等)来调整自身并最终趋向新平衡的动态过程。
    • 关键性能指标: 它是评估系统动态性能(如速度、稳定性、振荡程度)的关键。工程师通过分析瞬态响应特性(如上升时间、峰值时间、超调量、调节时间)来设计和优化系统。
    • 与稳态响应区分: 瞬态响应结束后,系统进入稳态响应(Steady-State Response),此时输出保持恒定或按输入频率规律变化。瞬态响应关注的是中间的动态过渡过程。
  2. 典型表现(以二阶系统为例): 系统对阶跃输入的瞬态响应可能呈现以下几种形态,取决于系统的阻尼比(ζ):

    • 欠阻尼 (0 < ζ < 1): 输出振荡地逼近稳态值,存在超调。常见于需要快速响应的系统(如伺服系统),但需控制振荡幅度。
    • 临界阻尼 (ζ = 1): 输出以最快速度无振荡地达到稳态值。是许多系统追求的理想状态。
    • 过阻尼 (ζ > 1): 输出缓慢、无振荡地达到稳态值。响应速度较慢。
    • 无阻尼 (ζ = 0): 输出持续等幅振荡,无法达到稳态(理论上)。实际系统通常有阻尼。 其数学模型常表现为微分方程的解,包含指数衰减项($e^{-sigma t}$)和/或正弦振荡项($sin(omega_d t + phi)$)。
  3. 工程应用实例:

    • 电路: RC电路接通直流电源时,电容电压从0充电到电源电压的过程;RLC电路在开关动作后的电流/电压振荡过程。
    • 控制系统: 恒温箱设定温度调高后,温度上升并最终稳定的过程;机器人手臂收到移动指令后,从静止加速到目标位置并停稳的过程(包含可能的超调和振荡)。
    • 机械系统: 汽车驶过减速带后车身的上下振动过程;弹簧-质量-阻尼系统受到冲击后的运动。
    • 音频/声学: 扬声器在播放一个瞬时脉冲信号(如鼓声)时的发声特性,影响声音的“冲击感”和清晰度。

权威参考来源:

  1. Ogata, K. (2010). Modern Control Engineering (5th ed.). Prentice Hall. (经典控制工程教材,对瞬态响应有系统论述)
  2. Nilsson, J. W., & Riedel, S. A. (2015). Electric Circuits (11th ed.). Pearson. (电路理论权威教材,包含瞬态分析章节)
  3. Beranek, L. L., & Mellow, T. J. (2019). Acoustics: Sound Fields and Transducers. Academic Press. (声学专著,讨论电声器件的瞬态响应特性)
  4. IEEE Standards Association. IEEE Std 1159-2019 - IEEE Recommended Practice for Monitoring Electric Power Quality. (虽主要关注电能质量,但涉及电压瞬变等瞬态现象的定义和测量)

网络扩展解释

瞬态响应是系统在输入信号突变时,输出从初始状态过渡到稳定状态的变化过程。以下是其核心要点:

一、定义与特点

  1. 基本概念
    瞬态响应描述系统对输入信号突变的动态调整能力,例如电源电压在负载电流骤变时的恢复过程。其特点是信号响应迅速且无延迟,理想状态下应“立即响应,戛然而止”。

  2. 数学与物理意义
    在电路分析中,瞬态响应可通过一阶微分方程建模,表现为零输入响应(仅由初始储能驱动)和零状态响应(仅由外部输入驱动)的叠加。

二、应用领域

  1. 电子工程
    电源设计中需确保负载电流突变时输出电压稳定(如CPU供电需应对30A/纳秒级变化)。若瞬态响应不足,会导致电压波动超出容差范围,影响设备性能。

  2. 音响设备
    反映器材对突发音乐信号的跟随能力,瞬态响应好的设备能精准还原声音的起止细节。

三、影响因素

四、与稳态响应的区别

瞬态响应是动态过渡过程,而稳态响应是系统达到平衡后的持续输出。两者共同构成系统的全响应。

如需进一步了解具体数学模型或工程案例,可参考电子工程与自动控制理论相关文献。

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