电气工程及其自动化信号系统实验报告完整.docx

成都理工大学
核技术与自动化工程学院
信号与系统实验报告
专业:电气工程及其自动化
班级:
指导老师: 李琳琳
姓名:
学号:
日期: 2013年12月
实验二线性非时变系统的时域分析

验证性实验

掌握在时域中对连续和离散时间线性非时变系统响应进行分析的方法。

(1)已知系统的微分方程为+3+2r(t)=3e(t),用MATLAB画出该系统的冲激响应以及系统在输入信号e(t)=eu(t)时的零状态的波形。(改变取样时间间隔p观察仿真效果)
:由微分方程写出MATLAB冲击响应程序为:
>> a=[1 3 2];
>> b=[3];
>> impulse(b,a)
其输出波形为:
更改其时间间隔后有:
>> a=[1 3 2];
>> b=[3];
>> impulse(b,a,0::10)
图形如下:
(由图形变化可知,时间越长,图形的响应越接近零。)
:由微分方程写出MATLAB阶跃响应程序为:
>>a=[1 3 2];
>>b=[3];
>>step(b,a)
(t)=eu(t)的零状态响应r(t)为:
H(t)
e(t) r(t)*h(t)
程序为:
>> a=[1 3 2];
>> b=[3];
>> p=;
>> t=0:p:10;
>> x=exp(-2*t);
>> lsim(b,a,x,t);
r(t)的波形
(2). 已知离散系统的差分方程为:y(n)+y(n-1)+(n-2)=x(n)用MATLAB画出该系统的单位函数响应。(写出相应得程序并画出波形。)
:离散系统的单位函数响应h(n)
LTI离散时间系统
x[n]=δ[n] y[n]=h[n]
程序:>> a=[1 1 ];
>> b=[1];
>> impz(b,a)
四、实验分析
实验四系统的零极点分析
一:实验性质
验证性实验
二:实验目的
1 掌握系统函数级零极点的概念;
2 掌握对连续和离散系统的稳定性进行分析的方法。
三:实验内容与步骤
已知一连续时间线性非时变系统的系统函数为H(s)=画出系统的零极点图并判断系统的稳定性。
已知一离散系统的时间线性非时变的系统函数为H(z)=,画出系统的零极点图并判断系统的稳定性。
(1)。
解: ∵ H(s)=
∴ H(s)=
试绘出其零极点图。
,可直接调用函数来计算系统函数的零极点并绘制零极点图。
:
function [p,z]=ljdt(D,N)
p=roots(D)
z=roots(N)
p=p';
z=z';
x=max(abs([p z]));
x=x+;
y=x;
hold on
axis([-x x -y y]);
plot([-x x],[0 0])
plot([0 0],[-y y])
plot(real(p),imag(p),'x')
plot(real(z),imag(z),'o')
title('连续系统的零极点图')
text(,x-,'虚轴')
text(y-,,'实轴')
保存后对应的MATLAB命令如下:
>> a=[1 2 -3 2 1];
>> b=[1 0 -4];
>> ljdt(a,b);
其连续系统的零极点图为:
?
根据MATLAB绘出零极点图即可判断出是否稳定。
∵ H(s)=
写出命令:
>> clf
>> a=[1 2 -3 2 1];
>> b=[1 0 -4];
>> ljdt(a,b);
p =
-
+
-
-