




版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
1、實驗三 連續(xù)時間系統(tǒng)的時域分析一 實驗目的:1、熟悉和掌握常用的用于信號與系統(tǒng)時域分析的MATLAB函數(shù);2、掌握如何利用Matlab軟件求解一個線性時不變連續(xù)時間系統(tǒng)的零狀態(tài)響應、沖激響應和階躍響應。二 實驗原理:在信號與線性系統(tǒng)中,LTI(線性時不變)連續(xù)時間系統(tǒng)以常系數(shù)微分方程描述,系統(tǒng)的零狀態(tài)響應可以通過求解初始狀態(tài)為零的微分方程得到。在Matlab中,控制系統(tǒng)工具箱提供了一個用于求解零初始條件微分方程數(shù)值解的函數(shù),其調(diào)用形式為:式中,t表示計算系統(tǒng)響應的抽樣點向量,f是系統(tǒng)輸入信號向量(即激勵),是LTI系統(tǒng)模型,用來表示微分方程。在求解微分方程時,微分方程的LTI系統(tǒng)模型sys要借
2、助Matlab中的tf函數(shù)來獲得,其調(diào)用形式為:式中,b和a分別為微分方程右端和左端各項的系數(shù)向量。例如對于三階微分方程:可以用以下命令:b=b3,b2,b1,b0;a=a3,a2,a1,a0;sys=tf(b, a);來獲得LTI模型。系統(tǒng)的LTI模型建立后,就可以求出系統(tǒng)的沖激響應和階躍響應。在連續(xù)時間LTI中,沖擊響應和階躍響應是系統(tǒng)特性的描述。輸入為單位沖擊函數(shù)所引起的零狀態(tài)響應稱為單位沖擊響應,簡稱沖擊響應,用表示;輸入為單位階躍函數(shù)所引起的零狀態(tài)響應稱為單位階躍響應,簡稱階躍響應,用表示。求解系統(tǒng)的沖激響應的函數(shù)是impulse,求解系統(tǒng)的階躍響應可以利用函數(shù)step,其調(diào)用形式分
3、別為: 和 式中t表示計算系統(tǒng)響應的抽樣點向量,sys是LTI系統(tǒng)模型。三 實驗內(nèi)容:一、已知系統(tǒng)的系統(tǒng)轉(zhuǎn)移算子為,求該系統(tǒng)的零狀態(tài)響應曲線。假設系統(tǒng)的激勵,t在0,2之間,步長0.01。t=0:0.01:2*pi;b=2 2;a=1 3 3;sys=tf(b,a);f=sin(t);y=lsim (sys,f,t);plot(t,y)xlabel(t);ylabel(y(t); grid on;二、已知系統(tǒng)的系統(tǒng)轉(zhuǎn)移算子為,求該系統(tǒng)的零狀態(tài)響應曲線。假設系統(tǒng)的激勵,t在0,2之間,步長0.01。t=0:0.01:2*pi;b=2 0;a=1 2 3;sys=tf(b,a);f=cos(t);
4、y=lsim (sys,f,t);plot(t,y)xlabel(t);ylabel(y(t); grid on;三、已知系統(tǒng)的微分方程為:,求該系統(tǒng)的零狀態(tài)響應曲線。假設系統(tǒng)的激勵,t在0,2之間,步長0.01。t=0:0.01:2*pi;b=6;a=1 5 6;sys=tf(b,a);f=10*sin(2*pi*t);y=lsim (sys,f,t);plot(t,y)xlabel(t);ylabel(y(t); grid on;四、已知系統(tǒng)的微分方程為:,求系統(tǒng)的沖激響應和階躍響應曲線,將兩幅圖顯示在一個窗口,t在0,2之間,步長0.01。t=0:0.01:2*pi;b=10;a=1 2
5、 100;sys=tf(b,a);y1=impulse(sys,t);y2=step(sys,t);subplot(2,1,1);plot(t,y1);xlabel(t);ylabel(h(t);grid on;subplot(2,1,2);plot(t,y2);xlabel(t);ylabel(u(t);grid on;五、已知系統(tǒng)的微分方程為:,假設系統(tǒng)的激勵,t在0,2之間,步長0.01。將系統(tǒng)的激勵函數(shù)、沖激響應和零狀態(tài)響應顯示在一個窗口。t=0:0.01:2*pi;b=1 16;a=1 2 32;sys=tf(b,a);f=exp(-2*t);y1=impulse(sys,t);y2
6、=lsim(sys,f,t);subplot(3,1,1);plot(t,f);xlabel(t);ylabel(e(t);grid on;subplot(3,1,2);plot(t,y1);xlabel(t);ylabel(h(t);grid on;subplot(3,1,3);plot(t,y2);xlabel(t);ylabel(y(t);grid on;四 思考題:1、 在Matlab中求解LTI連續(xù)時間系統(tǒng)的零狀態(tài)響應以及沖激響應和階躍響應時,采用的方法與我們正常求解微分方程得出系統(tǒng)響應的方法之間有什么異同點?2、 在Matlab中符號數(shù)學函數(shù)使用時與一般的向量數(shù)學函數(shù)有什么區(qū)別的地方?3、 沖激響應和階躍響應之間存在什么樣的關系?答(1):共同點:都是對轉(zhuǎn)移算子進行一系列的運算。 不同點:在matlabe中通過調(diào)用函數(shù)y=isim(sys,f,t),y=impulse(sys,t)和y=step(sys,t)對轉(zhuǎn)移算子進行處理得到零狀態(tài)響應,沖擊響應和階躍響應的圖像。而我們正常求解是對轉(zhuǎn)移算子通過運算得到零狀態(tài)響應,沖擊響應和階躍響應的函數(shù)
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 【正版授權】 ISO/TR 18228-5:2025 EN Design using geosynthetics - Part 5: Stabilization
- 2025年度廢電池無害化處理承包服務
- 2025年度皮草產(chǎn)品售后服務合同范本
- The 2025 Optimove Insights消費者營銷疲勞報告
- 2025年度房地產(chǎn)市場動態(tài)監(jiān)測評估合同
- 2025年圖形、圖象處理設備項目建議書
- 2025年度二手車交易居間服務合同范本
- 2025年度大型體育賽事贊助商權益轉(zhuǎn)讓合同
- 2025年度企業(yè)安全協(xié)管員崗位職責合同
- 2025年度離婚后債務分配與財產(chǎn)分割協(xié)議書
- 2022年全國職業(yè)院校技能大賽賽項-ZZ-2022039戲曲表演賽項基礎知識試題答案(70公開題)
- 中國高血壓防治指南(2024年修訂版)核心要點解讀
- 全新車位轉(zhuǎn)讓協(xié)議模板下載(2024版)
- 金屬焊接和切割作業(yè)教案
- 《遙感地質(zhì)學》全冊配套完整教學課件
- 學科帶頭人工作計劃
- 高中數(shù)學必修一試卷及答案
- 礦石買賣協(xié)議書
- 2024年岳陽職業(yè)技術學院單招職業(yè)技能測試題庫附答案
- 2023新蘇教版六年級下冊科學學生活動手冊答案
- 【老齡化背景下商業(yè)銀行養(yǎng)老金融發(fā)展探究文獻綜述3400字】
評論
0/150
提交評論