- 1、本文档共11页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
实验六信号与系统
学号: 信号与系统实验报告 学生姓名 班 级 院 部 物理与电子学院 专 业 电子科学与技术 任课老师 王晓明 指导老师 王晓明
二0一四—— 二0一五 学年第 二 学期
实验项目名称:实验六:连续线性时不变系统的分析 实验成绩:
实验日期: 2015.6.18 实验室: 6404
一、实验目的
深刻理解连续时间系统的系统函数在分析连续系统的时域特性、频域特性及稳定性中的重要作用及意义。掌握利用MATLAB分析连续系统的时域响应、频响特性和零极点的基本方法。
二、相关知识点
1.连续时间线性时不变系统的时域响应(单位冲击响应、单位阶跃响应、零输入响应、零状态响应和全响应)。
2.连续时间线性时不变系统的频率特性(幅度谱和相位谱)。
3.连续时间线性时不变系统的零极点。
三、实验原理、方法和手段
1. 连续系统的时域响应
连续时间LTI系统可用如下的线性常系数微分方程来描述:
已知输入信号x(t)以及系统初始状态 ,就可以求出系统的响应。MATLAB提供了微分方程的数值计算的函数,可以计算上述n阶微分方程描述的连续系统的响应,包括系统的单位冲激响应、单位阶跃响应、零输入响应、零状态响应和完全响应。
在调用MATLAB函数时,需要利用连续系统对应的系数函数。对微分方程进行Laplace变换即可得系统函数:
在MATLAB中可使用向量和向量分别保存分母多项式和分子多项式的系数:
这些系数均按s的降幂直至s0排列。
(1)连续系统的单位冲激响应h(t)的计算
impulse(sys)计算并画出系统的冲激响应。参数:sys可由函数tf(b,a)获得。
h=impulse(sys, t);%计算系统在向量t定义的区间上的冲激响应,向量h保存对应区间的系统冲激响应的输出值。
已知描述某连续系统的微分方程: 计算该系统的单位冲激响应h(t)。
a=[1,5,6]; b=[2,8];
sys=tf(b,a);
t=0:0.1:10;
h=impulse(sys,t);
plot(h);
xlabel(t); title(h(t))
(2)连续系统的单位阶跃响应g(t)的计算
step(sys)计算并画出系统的阶跃响应。 参数:sys可由函数tf(b,a)获得。
g=step(sys, t);%计算并画出系统在向量t定义的区间上的阶跃响应,向量g保存对应区间的系统阶跃响应的输出值。
连续系统的零状态响应y(t)的计算
lsim(sys, x, t) 计算并画出系统的零状态响应。参数: sys可由函数tf(b,a)获得
x为输入信号,t为定义的时间向量。
已知描述某连续系统的微分方程:
计算在输入 为时系统的零状态响应。
a=[1,5,6]; b=[2,8];
sys=tf(b,a);
t=0:10/300:10;
x=exp(-t);
y=lsim(sys,x,t);
plot(t,y);
连续系统的全响应y(t)的计算
线性系统的全响应y(t)可以分解成自由响应和强迫响应,也可以分解成零输入响应和零状态响应,即:
MATLAB提供了专门用于求解连续系统这些响应的函数dsolve(),其调用格式为:dsolve(’equ1’,’equ2’,…)
其中:输入和输出参数都是符号形式的变量。调用格式:
dsolve(Df = f + sin(t), f(pi/2) = 0)
dsolve(D2y = -a^2*y, y(0) = 1, Dy(pi/a) = 0)
S = dsolve(Dx = y, Dy = -x, x(0)=0, y(0)=1)
S = dsolve(Du=v, Dv=w, Dw=-u,u(0)=0, v(0)=0, w(0)=1)
w = dsolve(D3w = -w,w(0)=1, Dw(0)=0, D2w(0)=0)
y = dsolve(D2y = sin(y)); pretty(y)
2.连续系统的系统函数零极点分析
连续LTI系统的系统函数H(s)可以表示为部分分式形式:
设 ,且H(s)的极点pi全部为单极点,则:
系统函数H(s)的极点pi决定了冲激响应h(t)的基本形式,而零点和极点共同确定了冲激响应h(t)的幅值ki。
MATLAB中提供了root
文档评论(0)