[信号与系统课设连续时域求零状态响应指数激励.docVIP

目录 1 引言 1 2 虚拟仪器开发软件Labview入门 2 2.1 Labview介绍 2 2.2 利用Labview编程完成习题设计 3 3利用Labview实现连续时域分析求零状态响应 14 3.1连续时域分析求零状态响应—指数激励的基本原理 14 3.1连续时域分析求零状态响应—指数激励的编程设计及实现 15 3.1.1一阶零状态响应 15 3.1.2二阶零状态响应 17 4.总结 21 5.参考文献 22 1 引言 21世纪是信息化时代，伴随科学技术的发展，有越来越多的虚拟环境出现，为工业发展奠定了坚实的基础。其中，一种代码直观，层次清晰，简单易用却不失功能强大的软件环境LabVIEW逐渐进入了人们的眼球。LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发的，类似于C和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。由于它用图标和框图产生块状程序，编程就像设计电路图一样容易，因此LabVIEW得到了广泛的应用。 连续时间系统处理连续时间信号，通常用微分方程来描述这类系统，也就是系统的输入与输出之间通过它们时间函数及其对时间t的各阶导数的线性组合联系起来。如果输入与输出只用一个高阶的微分方程联系，而且不研究系统内部其他信号的变化，这种描述系统的方式称为输入输出法。系统分析的任务是对给定的系统模型和输入信号求系统的输出响应。 系统时域分析法包含两方面内容，一是微分方程的求解，另一是已知系统单位冲激响应，将冲激响应与输入激励信号进行卷积积分，求出系统输出响应。同时作为近代系统时域分析方法，将建立零状态响应，运算过程方便，往往成为系统分析的基本方法。 2 虚拟仪器开发软件Labview入门 2.1 Labview介绍 LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序，LabVIEW 则采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定VI及函数的执行顺序。VI指虚拟仪器，是 LabVIEW]的程序模块。LabVIEW 提供很多外观与传统仪器（如示波器、万用表）类似的控件，可用来方便地创建用户界面。用户界面在 LabVIEW中被称为前面板。使用图标和连线，可以通过编程对前面板上的对象进行控制。这就是图形化源代码，又称G代码。LabVIEW的图形化源代码在某种程度上类似于流程图，因此又被称作程序框图代码。它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW集成了与满足 GPIB、VXI、RS-232 和 RS-485 协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。它还内置了便于应用TCP/IP、ActiveX 等软件标准的库函数。这是一个功能强大且灵活的软件。利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器，其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。 图形化的程序语言，又称为 “G” 语言。使用这种语言编程时，基本上不写程序代码，取而代之的是流程图或框图。它尽可能利用了技术人员、科学家、工程师所熟悉的术语、图标和概念，因此，LabVIEW 是一个面向最终用户的工具。它可以增强你构建自己的科学和工程系统的能力，提供了实现仪器编程和数据采集系统的便捷途径。使用它进行原理研究、设计、测试并实现仪器系统时，可以大大提高工作效率。LabVIEW在测试、测量和自动化等领域具有最大的优势，因为LabVIEW提供了大量的工具与函数用于数据采集、分析、显示和存储。用户可以在数分钟内完成一套完整的从仪器连接、数据采集到分析、显示和存储的自动化测试测量系统。它被广泛地应用于汽车、通信、航空、半导体、电子设计生产、过程控制和生物医学等各个领域。LabVIEW不仅可以用来快速搭建小型自动化测试测量系统，还可以被用来开发大型的分布式数据采集与控制系统。 2.2 利用Labview编程完成习题设计 写一个类似于左图的正弦波发生器，要求频率和幅度可调。 图2－1习题1前面板图 图2－2习题1程序面板图 任意放置几个控件在前面板，改变它们的位置、名称、大小、颜色等等。在VI前面板和后面板之间进行切换，并排排列前面板和后面板窗口。 图2－3习题2前面板图