系統階數(system order)指的是系統動態行為的描述(通常是使用差分方程或微分方程)中的最高次數。對於線性時間不變的系統,其階數通常表示為傳遞函數或系統方程中s(Laplace變數)的最高次方。
以下是一些與系統階數相關的基本概念:
零階系統(0th order system): 該系統的響應只取決於當前的輸入,不考慮過去的輸入或系統的過去行為。例如,純阻性電路就是一個零階系統。
一階系統(1st order system): 該系統的響應取決於當前的輸入和一個過去的狀態或輸入。一階系統的典型例子是RC電路或RL電路。
二階系統(2nd order system): 該系統的響應取決於當前的輸入和兩個過去的狀態或輸入。LC電路或彈簧阻尼系統是二階系統的例子。
隨著階數的增加,系統的動態行為通常變得更加複雜,需要更多的初始條件來完全描述其時間響應。
簡單地說,系統階數告訴我們該系統有多少內部存儲元件(例如電容、電感或彈簧)能夠存儲能量。這也與系統響應的複雜性有關。