线性系统频率特性分析.doc

课程设计报告课程名称信号与系统系别:工程技术系专业班级:电信0901学号:0912070107/17/36姓名:乔智/曹永昌/蒲亮亮课程题目:线性系统频率特性分析完成日期::周争光2011年12月12日课程设计目的通过本课程设计,掌握系统频率特性的内涵,深刻理解系统频率特性的物理意义,掌握分析系统频率特性的方法。学会利用Matlab软件在计算机上分析系统的频率特性,利用用频率特性分析系统的稳定性,并掌握在频率域对系统进行校正的方法。课程设计要求课程设计前要充分准备,复****系统频率特性的基本概念、分析系统频率特性的方法;熟悉Matlab软件的编程。课程设计过程中认真编写程序,掌握利用Matlab软件编程对系统进行频率特性分析的方法以及利用频率特性分析系统稳定性的方法。课程设计后期要按照要求按编组完成课程设计报告。课程设计注意事项由于实验室计算机数量较少,不能保证每人一台,故本课程设计编组进行,2-3名同学为一组,组内每一个同学都要积极参与到本组的课程设计中,分工协作。程序的编写要规范,要基本符合软件工程的要求,加强注释,增强软件的可读性。课程设计内容1利用Matlab软件分析系统的频率特性;2分析系统的稳定性;3用频域法对简单系统进行校正;4Simulink系统仿真分析。课程设计简要操作步骤1复****系统频特性的相关知识,熟悉Matlab软件;2分析系统的频率特性,包括一阶系统、二阶系统以及简单的用于系统校正的电路网络系统;3利用系统的开环频率特性分析系统的稳定性,观测系统开环增益变化对系统稳定性的影响;4利用频域法对简单系统进行校正,改善系统的性能。5利用Matlab软件对简单系统进行仿真分析。6总结课程设计内容,撰写课程设计报告课程设计心得体会本次实****使我第一次亲身感受了所学知识与实际的应用,理论与实际的相结合,让我们大开眼界,也算是对以前所学知识的一个初审吧!这次对信号系统实训对于我们以后学****找工作也真是受益菲浅。在短短的一个星期中,让理性回到感性的重新认识,也让我们初步的认识了这个社会,对于以后做人所应把握的方向也有所启发。我会把这此实****作为我人生的起点,在以后的工作学****中不断要求自己,完善自己,让自己做的更好。课程设计评语及成绩评语成绩指导教师(签名)周争光2010年6月日系统频域特性分析目录第一节系统频率特性一般概念 6第二节系统频率分析 7(1)模型 7(2)频率特性公式 7(3)绘图、分析 12(1)模型 12(2)频率特性公式 12(3)绘图及分析 13第三节利用频率特性分析系统稳定性 :系统开环增益变化时对系统稳定性影响 20第四节系统频域校正 —超前网络 24第五节小结 25第六节参考文献 :定义谐波输入下,输出响应中与输入同频率的谐波分量与谐波输入的幅值之比A()为幅频特性,相位之差为()相频特性,并称其指数表达式G(j)=A()为系统的频率特性。 :对于一阶系统和二阶系统,频率性能指标和时域性能指标有确定的对应关系;对于高阶系统,可建立近似的对应关系。稳定系统的频率特性等于输出和输入的傅氏变换之比。:频率特性可以运用分析法和实验方法获得(如传递函数G(s)、微分方程、冲击响应h(t)、传输算子H(p)等)并可用多种形式的曲线表示(如幅相频率特性曲线、对数频率特性曲线、对数幅相曲线等)。,,因此系统开环零极点或为实数或为共轭复数。根据开环零极点可将分子和分母多项式分解因式,在将因式分类,即得典型环节。典型环节可分为两大类:一类为最小相位环节,一类为非最小相位环节。非最小相位环节和与之对应的最小相位环节的区别在于开环零极点的位置。费最小相位环节对应于s右半平面的开环零点或极点,而最小相位开环对应s右半平面的开环零点或极点。(1)模型对形如一阶最小相位惯性环节1/(Ts+1)(T>0)的系统称为一阶系统。(2)频率特性公式设典型环节的频率特性为(j)=()则系统开环频率特性G(j)H(j