
【電】 zeros of a network function
【計】 net function; network function
【化】 network function
【化】 zero position
網絡函數的零位(Zero)是線性系統分析中的核心概念,指傳遞函數分子多項式等于零時的複頻率點。在電路網絡和控制系統領域,零位與極點共同決定了系統的頻率響應特性與瞬态行為。
從工程數學角度定義,若網絡函數表示為: $$ H(s) = frac{N(s)}{D(s)} = Kfrac{(s-z_1)(s-z_2)cdots(s-z_m)}{(s-p_1)(s-p_2)cdots(s-p_n)} $$ 其中零點$z_k$即為使$N(s)=0$的根值。在複平面坐标系中,零位對應信號傳輸路徑的能量吸收點,其物理意義表現為:
根據麻省理工學院《電路與電子學》課程資料,零位配置直接影響濾波器的阻帶特性設計。例如Butterworth濾波器通過零點全置無窮遠處實現最大平坦通帶,而Chebyshev濾波器則在有限頻率設置零點以獲得更陡峭的滾降特性。
在控制系統穩定性分析中,經典教材《現代控制工程》指出:雖然零位本身不改變系統穩定性,但其與極點的相對位置會顯著影響瞬态響應速度與超調量。特别當零點靠近虛軸時,會放大特定頻率噪聲成分。
國際電氣工程師協會(IEEE)術語标準強調區分零點(zero)與零位(zero location)的細微差異:前者指數學根值,後者特指該根值在複平面中的坐标位置。這種區分在微波網絡分析中尤為重要,例如在Smith圓圖上進行阻抗匹配時,零位移動對應着不同的匹配網絡拓撲結構。
MIT OpenCourseWare Circuits and Electronics Ogata K. Modern Control Engineering IEEE Standard Dictionary of Electrical and Electronics Terms
關于“網絡函數的零位”這一表述,可能存在術語混淆。根據搜索結果分析,網絡函數中并無“零位”這一标準術語,推測可能是“零點”的筆誤或表述偏差。以下是相關概念的詳細解釋:
網絡函數通常表示為複變量( s )的有理分式: $$ H(s) = H_0 frac{(s-z_1)(s-z_2)cdots(s-z_m)}{(s-p_1)(s-p_2)cdots(s-p_n)} $$ 其中:
若用戶确實指“零位”,需注意:
建議:若需分析網絡函數的特性,請使用标準術語“零點”和“極點”。可通過仿真工具(如Multisim)繪制零極點圖,直觀分析系統性能。
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