阶跃信号输入英文解释翻译、阶跃信号输入的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【计】 step input

分词翻译：

阶的英语翻译：

rank; stairs; steps
【计】 characteristic
【医】 scala

跃的英语翻译：

bound; jump; leap

信号的英语翻译：

semaphore; signal
【计】 semaphore; signal
【化】 sign; signal
【医】 signal
【经】 call letter; signal

输入的英语翻译：

import; input; introduce
【计】 CI; enter; entering; in-fan; input; inputting; load line; typing-in
【化】 input
【医】 importation; infusion; intromission
【经】 import

专业解析

阶跃信号输入（Step Signal Input）是控制系统和信号处理领域的关键概念，指输入量在某一瞬间发生幅值的突变（通常是从零跳变到某一恒定值），并在之后保持该值不变。其英文对应术语为Step Signal Input 或Unit Step Input（特指幅值为1时）。

一、数学定义与时域特性

阶跃信号在时间域的标准数学表达式为： $$ u(t) = begin{cases} 0 & t < 0 A & t geq 0 end{cases} $$ 其中 ( A ) 为阶跃幅值。当 ( A = 1 ) 时，称为单位阶跃信号（Unit Step Signal），记作 ( u(t) ) 或 ( H(t) )（海维赛德函数）。其核心特性是瞬时跳变和持续稳态，常用于测试系统的动态响应特性（如上升时间、超调量）和稳态精度。

二、在系统分析中的核心作用

动态响应测试
阶跃输入能直观暴露系统的瞬态性能。例如，在控制工程中，通过观察系统输出对阶跃输入的跟踪曲线，可直接测量延迟时间、峰值时间、调节时间等动态指标。

稳态误差分析
系统对阶跃输入的稳态误差反映其抗干扰能力和无静差度（系统型别）。一型系统对阶跃输入的稳态误差为零，这是自动控制理论的重要结论。

频域建模基础
阶跃响应的拉普拉斯变换为 ( frac{A}{s} )，通过输出响应与输入的传递函数关系 ( Y(s) = G(s) cdot frac{A}{s} )，可推导系统模型 ( G(s) ) 的结构参数。

三、典型工程应用场景

电路系统：模拟开关瞬间接通直流电源（如继电器闭合）。
机械控制：测试伺服电机从静止到额定转速的转矩响应特性。
化工过程：反应釜温度控制系统在设定值突变时的稳定性验证。
通信系统：数字信号从0到1的跳变可视为离散阶跃序列。

四、相关术语汉英对照

中文术语	英文术语
阶跃信号输入	Step Signal Input
单位阶跃函数	Unit Step Function
阶跃响应	Step Response
上升时间	Rise Time
稳态误差	Steady-State Error

权威参考来源：
因未检索到可直接引用的网页链接，建议查阅以下学术资源：

经典教材《自动控制原理》（胡寿松主编）第3章"时域分析法"

IEEE Xplore文献库中关于阶跃响应建模的论文（关键词：Step Response Analysis）

MIT OpenCourseWare课程《Signals and Systems》（Lecture 5: Step Response）

网络扩展解释

阶跃信号输入是控制系统和信号处理领域中的一种典型测试信号，其特点是信号幅值在某一瞬间发生突变，随后保持恒定值。以下是详细解释：

1. 数学定义单位阶跃信号的数学表达式为： $$ u(t) = begin{cases} 0 & t < 0 1 & t geq 0 end{cases} $$ 在工程应用中常通过拉普拉斯变换分析，其象函数为$frac{1}{s}$。

2. 核心特点

瞬时突变性：在$t=0$时刻发生不连续跳变
持续激励性：突变后保持恒定幅值
理想化模型：实际物理系统无法实现绝对理想的阶跃，但可作为理论分析工具

3. 工程应用价值

系统动态特性测试：通过观察超调量、调节时间、上升时间等指标评估系统响应
稳态误差分析：检测系统最终输出与目标值的偏差
稳定性验证：结合奈奎斯特判据等工具判断系统稳定性
控制器设计基准：PID等控制器参数常基于阶跃响应整定

4. 典型响应指标

上升时间（10%-90%）
峰值时间与超调量
调节时间（进入±5%误差带）
稳态误差值

5. 对比其他测试信号

与脉冲信号相比：阶跃包含持续激励，更易暴露系统稳定性问题
与斜坡信号相比：能更快激发系统动态特性
与正弦信号相比：更适合时域分析而非频域分析

该信号广泛应用于工业过程控制（如温度调节）、电力系统保护测试、通信系统响应特性评估等领域。实际应用中需注意信号上升沿的物理可实现性，通常用有限斜率斜坡近似理想阶跃。