时域设计
电路的时域分析
02 电路模型的建立
线性时不变电路
线性时不变电路
在电路分析中，线性时不变电路是一种理想化的电路模型，其特点是电路中的 元件参数不随时间和信号的改变而变化，且电路中的电压和电流满足线性关系。
线性时不变电路的特点
由于其线性特性，线性时不变电路满足叠加定理，即多个信号同时作用于电路 时，其响应可以通过单个信号作用的响应叠加得到。此外，线性时不变电路还 具有齐次性和可逆性。
对非线性元件的处理问题
非线性元件在时域分析中是一个挑战，因为 非线性元件的电压和电流关系不是线性的， 不能简单地用微分方程描述。
对于非线性元件，可以采用分段线性化或者 查找表的方法进行处理。分段线性化方法是 将非线性元件的特性近似为一系列线段，然 后分别进行线性分析。查找表方法是将非线 性元件的特性离散化，并预先计算出离散点 的响应，然后在时域分析时通过查表的方式
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电磁防护措施优化
基于时域分析的结果，可以对电磁防护措施进行优化，提高电路或 系统的电磁兼容性。
06 时域分析的局限性
对初始条件的敏感性
初始条件对时域分析结果的影响很大，因为电路的状态会受 到初始条件的直接影响。初始条件的不确定性可能导致分析 结果的误差，甚至可能导致错误的结论。
为了减小初始条件对时域分析的影响，可以采用多次模拟的 方法，取多次模拟结果的平均值作为最终结果，以提高分析 的准确性和可靠性。
微分方程的建立
微分方程的建立
在电路分析中，根据电路的结构和元件参数，可以建立描述电路中电压和电流变化 的微分方程。微分方程的建立通常基于基尔霍夫定律（KCL）和欧姆定律（Ohm's Law）。
微分方程的形式
不稳定时滞过程PID控制器时域直接设计法
（２ １）
＝ｍ ｘ ａ
Ｌ 鲨＋５ ｌ ：Ｋ ’ …。 ２ ∞０ 了 Ｔ 旱＋ ．
＝Ｔ ∞ ＝ Ｔ
，
（） １ ～ ３
（４ １）
式 中 ｜和 是 系 统 的灵 敏 度 函数 和余灵 敏度 示抑 制 干扰 能力 强 ， 小 表 示鲁 棒
负 载干扰 阶跃 响应 。 图 ４为 系统 摄 动情 况 下 ， 即
过 程式 （ ０ 变 化 为式 （ ２ 时 所 对 应 的设 定值 和 ２） ２） 负 载干 扰 阶跃 响应 。 表 ２ 各控 制 系统响应 指标 表
表 ３ ＰＤ控 制 器参数 表 Ｉ
设定 值 和负载 阶跃 响 应 如 图 ２所 示 ， 动 后 摄 响 应如 图 ３所示 。由表 ２ 图 ２ ３可知 ， Ｃ ＰＤ和 、 、 Ｈ ．Ｉ
ｒ
Ｋ 。＝ Ｔ Ｋ （ ＋Ｔ ） ｑ
｛ ＝ Ｋ Ｋ
（） ４
加 内环 的控制 结构 。这 些控 制结 构都 等价 于设 定 值加 权 的 ＰＤ结 构 ， ｈ ｎＣ Ｃ等 对 传统 的误 差 Ｉ Ｃ ｅ 反馈 结构 整定 的 Ｐ Ｄ给 出 了设定 值加 权 Ｐ Ｄ加权 Ｉ Ｉ
系数 解决 办法 。 １ 问题 描述
【 ：
其 中 、 和 分 别为 比例 、 分 和微 分增 积
益 ， 和 分 别 为积分 和微 分时 间常数 。 若 不 为 ０ 则 三环 节控 制 结 构最 后 等 价 为 ， 设定 值加 权 ＰＤ控制器 ： Ｉ
Ｕｓ （ ）＝（ Ｋ ＋ Ｋ ｓ Ｒ ｓ ａ 。 ｂ ｄ） （ ）一（ ｄ） （ ）＋ Ｋ ＋Ｋ ｓ ｙ ｓ
Ｐ（ ）＝ ｓ
１ 一 ｎ”
（ ０ ２）
（ １ ２）
袁 １ ＰＤ控 制 器参数 表 Ｉ
LLC谐振变换器的简化时域分析及参数设计
LLC谐振变换器的简化时域分析及参数设计LLC谐振变换器的简化时域分析及参数设计摘要：LLC谐振变换器是一种新型高效率、高性能的直流-直流变换器，具有输入输出电压和功率滑模控制、过零电压开关和损耗等特点。
与传统电压型、电流型转换器相比，LLC谐振变换器具有更低的开关损耗和更窄的频率溢出带宽，具有越来越广泛的应用。
本文简要介绍了LLC谐振变换器的工作原理及其应用领域，深入分析了LLC谐振变换器的简化时域模型及其参数设计方法，并通过MATLAB电路仿真验证了理论的正确性和准确性。
本文的研究为LLC谐振变换器的优化设计和控制提供了技术支持和理论基础。
关键词：LLC谐振变换器，时域分析，简化模型，参数设计，MATLAB仿真一、引言随着科技的不断发展和应用的广泛推广，对于高性能、高效率电力电子转换器的需求也越来越大，尤其在新能源领域的应用更是如此。
目前，随着新型电力电子器件的不断涌现和功能不断升级，电力电子转换器也在向着高效率、小体积、高性能等方向不断发展。
其中，LLC谐振变换器作为一种新型的高效率转换器，具有越来越广泛的应用前景。
二、LLC谐振变换器的工作原理及应用领域LLC谐振变换器是一种新型的直流-直流变换器，它在工作过程中利用并联电容、电感和谐振电容实现高效率的电力转换。
与传统的电压型和电流型转换器相比，LLC谐振变换器具有低开关损耗、低电磁干扰、窄频带溢出等优点，因此被广泛应用于新能源领域、工业自动化、医疗设备等领域。
LLC谐振变换器的基本电路如图1所示。
其中，L1和C1组成串联谐振网络，L2和C2组成并联谐振网络，用于实现高效率的功率转换。
电路的工作原理是在开关管K1和K2逆/正串联谐振的共振状态下，使得LLC谐振变换器的输出电压和输出电流产生一定的滞后关系，从而实现电力转换。
（图1：LLC谐振变换器基本电路图）三、LLC谐振变换器的简化时域模型及参数设计LLC谐振变换器是一种复杂的非线性电子电路，其精确模型具有较高的难度。
系统的时域实验报告
系统的时域实验报告系统的时域实验报告一、引言时域实验是系统动态特性研究中的重要手段之一。
通过对系统的输入和输出信号进行时域分析，可以揭示系统的动态响应规律，并对系统进行性能评估和优化设计。
本实验旨在通过对某一系统的时域实验研究，探索系统的动态特性和性能指标。
二、实验目的1. 了解时域分析的基本原理和方法；2. 掌握系统的时域响应测量技术；3. 研究系统的动态特性和性能指标。
三、实验装置与方法1. 实验装置：系统输入信号发生器、系统输出信号采集器、计算机数据处理软件等；2. 实验方法：根据实验要求，设置系统的输入信号，采集系统的输出信号，并通过计算机软件进行数据处理和分析。
四、实验步骤1. 系统建模：根据实际情况，对系统进行数学建模，得到系统的传递函数或状态空间模型；2. 实验准备：将系统输入信号发生器与系统输出信号采集器连接，设置合适的参数；3. 实验测量：根据实验要求，设置不同的输入信号，采集系统的输出信号；4. 数据处理：将采集到的数据导入计算机软件中，进行时域分析和性能指标计算；5. 结果分析：根据实验结果，分析系统的动态特性和性能指标，得出结论。
五、实验结果与分析根据实验所得数据，通过计算机软件进行时域分析和性能指标计算，得到系统的动态响应曲线和相关参数。
通过对曲线的观察和分析，可以得出以下结论：1. 系统的时间常数：通过观察系统的动态响应曲线，可以确定系统的时间常数，即系统从初始状态到达稳定状态所需的时间。
时间常数越小，系统的响应速度越快。
2. 系统的超调量：超调量是指系统响应的最大偏离量与稳态值之间的差值。
通过观察系统的动态响应曲线，可以测量出系统的超调量。
超调量越小，系统的稳定性越好。
3. 系统的峰值时间：峰值时间是指系统响应曲线达到最大值所需的时间。
通过观察系统的动态响应曲线，可以测量出系统的峰值时间。
峰值时间越小，系统的响应速度越快。
4. 系统的上升时间：上升时间是指系统响应曲线从初始状态到达稳定状态所需的时间。
时域和复域的综合分析在控制系统设计中的应用研究
时域和复域的综合分析在控制系统设计中的应用研究控制系统设计是现代自动化技术的重要组成部分，它涉及到各种工程和科学领域。
时域和复域分析是在控制系统设计中应用广泛的两种方法。
时域分析主要关注系统的时间响应和动态特性，而复域分析则从频域角度研究系统的稳定性和频率响应。
本文将探讨时域和复域的综合分析在控制系统设计中的应用以及研究进展。
时域分析是通过观察系统的时间响应来研究系统的特性。
通过分析系统的步跃响应、阶跃响应等可以获得系统的稳定性、超调量、响应速度等参数。
时域分析常用的方法有绘制系统的阶跃响应曲线、获得系统的单位脉冲响应以及绘制各个参数的对应图表等。
时域分析通过直观的图像和曲线能够帮助工程师理解系统的动态特性，从而设计出更加理想的控制器。
复域分析则是从频域的角度来研究系统的特性。
通过对系统的传递函数进行频谱分析，可以得到系统的频率响应曲线及其幅频特性、相频特性等。
复域分析主要涉及到拉普拉斯变换和傅里叶变换等数学工具，通过这些工具可以将系统的微分方程转换为复平面上的传递函数，进一步得到系统的频率响应。
复域分析能够揭示系统的稳定性和抗干扰能力，并且可以帮助设计控制器参数以满足特定的控制需求。
在实际的控制系统设计中，时域和复域分析通常是结合使用的。
时域分析可以提供控制系统的动态响应，而复域分析则可以提供更多有关系统频谱特性的信息。
结合时域和复域分析的综合分析方法可以帮助工程师充分理解系统的特性，并且设计出更加稳定和高效的控制器。
近年来，随着计算机科学和数学建模技术的快速发展，控制系统的设计方法也在不断优化。
时域和复域的综合分析在控制系统设计中得到了更广泛的应用。
例如，在自动驾驶汽车的控制系统设计中，工程师可以通过时域分析了解车辆的加速度响应和制动性能，通过复域分析则可以评估系统对不同频率扰动的响应能力。
这种综合分析方法可以提高自动驾驶系统的稳定性和安全性。
此外，在航空航天领域的控制系统设计中，时域和复域的综合分析也发挥了重要作用。
基于lms算法时域均衡器的设计(终)_本科毕业论文
学生毕业论文(设计)题目：基于LMS算法的时域均衡器的设计及仿真摘要本文介绍了自适应均衡器的发展历史，分析了信道，产生码间干扰的原因以及无码间干扰的条件；阐述了时域均衡器的工作原理，介绍了如何用有限长横向滤波器来实现时域均衡的效果；阐述了lms算法的原理；最后结合时域均衡器的原理以及lms算法原理在matlab中设计了理想效果的均衡器，并通过变步长，对所设计的均衡器效果进行判断。
结果表明：1.步长为越长时，均衡器在收敛越快；但步长越大，均衡器收敛效果不好，步长越短时，均衡器收敛越慢，但收敛效果较好；关键词：时域均衡器；lms算法；matlab仿真ABSTRACTThis paper introduces the development history of the adaptive equalizer, analyzes the channel, produce the isi reason and no interference between conditions; Describes the working principle of the time-domain equalizer, and introduced how to use limited long horizontal filter to achieve the effect of time domain equilibrium; Expounds the principle of LMS algorithm; The last time the principle of combining the equalizer and LMS algorithm of the matlab design principle in the ideal effect equalizer, and through the variable step long, the design of equalizer effect judgment. The results show that: 1. Step of the long, equalizer in the faster convergence; But step length, the bigger the equalizer convergence result is bad, the longer the short-term, equalizer convergence more slow, but convergence effect is better;Key ward：time-domain equalizer; lms-algorithm; matlab-simulation目录1绪论 (1)1.1 课题研究的意义 (1)1.2 均衡器发展及研究状况 (1)1.3 均衡技术简介 (2)1.4信道、码间干扰 (2)1.4.1信道 (2)1.4.2码间干扰 (3)1.5 本论文的主要研究内容 (3)2.时域均衡器的原理 (4)2.1时域均衡器概括 (4)2.2时域均衡器的工作原理 (4)2.3有限长横向滤波器 (6)3 LMS 算法 (8)3.1 LMS算法原理 (8)3.2 LMS算法实现 (11)4自适应均衡器在matlab的仿真 (12)4.1matlab介绍 (12)4.2自适应均衡器在matlab中的实现 (12)结论 (17)致谢 (18)参考文献....................................................... 错误！未定义书签。
分布式心音采集及时域分析系统设计
Ａ ｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ： Ｔｈ ｉ ｓ ｐａ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｃ ｕｓ ｅ ｓ ｏ ｎ ａ ｄｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｅ ｄ ｈｅ ａ ｒ ｔ ｓ ｏ ｕｎ ｄ ａ ｃ ｑ ｕｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｔ ｉ ｍｅ — ｄ ｏ ｍａｉ ｎ ａ ｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｓ ｙｓ ｔ ｅ ｍ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈｒ ｅ ｅ— Ｌａ ｙ ｅ ｒ Ｃ／Ｓ ａ ｒ ｃ ｈ ｉ ｔ ｅ ｔ ｕ ｒ ｅ ．Ｔ ｈｉ ｓ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｉ ｓ ｅ ｄ ｏ ｆ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ — ｃ ｈ ａ ｎｎ ｅ ｌ ｈ ｅ ａ ｒ ｔ ｓ ｏ ｕｎ ｄ ａ ｃ ｑ ｕｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ， ｃ ｌ ｉ ｅ ｎｔ ａ ｎ ｄ ｓ ｅ ｒ ｖ ｅ ｒ ．Ｔｈ ｅ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ — ｃ ｈａ ｎｎ ｅ ｌ ｈ ｅ ａ ｔ ｒ
摘
要： 设计 一套基于三层 Ｃ ／ Ｓ 架 构的分布式心音采集及 时域 分析系 统。该系统 由单通 道心音采 集仪 、 客户
端、 服务 器组 成。单通道心音采集仪将 采集到的心音数据 以 Ｔ ｘ Ｔ文档形式 存入 ｓ Ｄ卡 ， 并通 过 Ｕ Ｓ Ｂ接 Ｖ Ｉ 将数 据上 传到客户端 。客户端通 过 Ｔ Ｃ Ｐ协议 与服务器进行通信 ， 并利用 Ｓ ｏ ｃ ｋ ｅ ｔ 方式 向服务 器提交采集到的心音数据。服务 器将客户端提交 的数据存储在数据库 中。心音时域分析算法在 ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ中进行开发 ， 并通 过 ｃ ｏ ｎ ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｅ ｒ 将其转换 为ｃ ｏ ｎ组 件 ， 供服 务器软件调用 ， 实现心音的分析 。服务 器将 分析结果 图片存入 数据库 ， 供用户查询 。
控制系统时域分析
控制系统时域分析控制系统是指由各种元件和装置组成的，用于控制、调节和稳定各种过程的系统。
在控制系统的设计和分析中，时域分析是一种常用的方法。
时域分析可以通过考察系统输出信号在时间上的变化来评估系统的性能和稳定性。
本文将介绍控制系统的时域分析方法及其在工程实践中的应用。
1. 时域分析的基本概念时域分析是指通过观察系统输入和输出信号在时间轴上的波形变化，来分析控制系统的性能和特性。
在时域分析中，常用的指标包括系统的响应时间、稳态误差、超调量、振荡频率等。
2. 系统的单位阶跃响应单位阶跃响应是指将系统输入信号设置为单位阶跃函数，观察系统输出信号的变化。
单位阶跃响应可以反映系统的动态特性，包括系统的稳态响应和暂态响应。
通过观察单位阶跃响应的波形，可以评估系统的超调量、上升时间、峰值时间等性能指标。
3. 系统的单位脉冲响应单位脉冲响应是指将系统输入信号设置为单位脉冲函数，观察系统输出信号的变化。
单位脉冲响应可以用来确定系统的传递函数和冲激响应。
通过观察单位脉冲响应的波形，可以计算系统的阶跃响应和频率响应等特性。
4. 系统的稳态误差分析稳态误差是指系统输出信号与期望输出信号之间的偏差。
稳态误差分析是用来评估系统在稳态下的性能。
根据系统的稳态误差特性，可以对系统进行进一步的补偿和优化。
通常，稳态误差可以通过单位阶跃响应和传递函数来计算。
5. 系统的波形分析波形分析是指通过观察系统输入和输出信号的波形，来分析系统的性能和特性。
波形分析可以帮助工程师判断系统是否存在超调、振荡和阻尼等问题，从而进行相应的调整和改进。
6. 控制系统的频域分析虽然时域分析是评估控制系统性能的常用方法，但有时候需要使用频域分析来更全面地了解系统的特性。
频域分析可以通过考察系统的频率响应函数来评估系统的稳定性和抗干扰性能。
常见的频域分析方法包括傅里叶变换、拉普拉斯变换和频率响应曲线等。
总结：时域分析是控制系统设计和分析中重要的工具之一。
通过观察系统输入和输出信号在时间上的变化，可以评估系统的性能和稳定性。
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发出的路径控制信号r(t)实施遥控。漫游车
的两组车轮以不同的速度运行，以便实现整
个装置的转向。
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例2-3 火星漫游车转向控制
操纵 调速阀门
漫游车转向控制 系统及其结构图 如图2-8所示。
R(s) + 预期的 转动方向 -
动力传动系统 和控制器
车轮力矩 右
左 漫游车
C(s) 漫游方向
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例2-2 哈勃太空望远镜指向控制
哈勃太空望远镜指向系统模型如图2-6（a） 所示， 扰动
R(s) 指令 + 放大器 Ka + N(s)
+
望远镜 动力学
1/s2 K1s
C(s) 指向
经简化后的结构图如图2-6（b）所示。
R(s) + 2014年10月22日 E(s) Ka +
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例2-3 火星漫游车转向控制
例2-3 火星漫游车转向控制
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例2-3 火星漫游车转向控制
1997年7月4日，以太阳能作动力的“逗
留者号”漫游车在火星上着陆，其结构如图
3-56所示。漫游车全重10.4kg，可由地球上
2014年10月22日
C(s) 角度
4
例2-2 哈勃太空望远镜指向控制
例-2 哈勃太空望远镜指向控制
星光
航天飞机
跟踪与 数据中继 卫星系统
地面站
图2-5太空望远镜
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例2-2 哈勃太空望远镜指向控制
图2-5所示哈勃太空望远镜于1990年4月 14日发射至离地球611公里的太空轨道，它的 发射与应用将空间技术发展推向了一个新的 高度。望远镜的2.4m镜头拥有所有镜头中最 光滑的表面，其指向系统能在644公里以外将 视野聚集在一枚硬币上。望远镜的偏差在 1993年12月的一次太空任务中得到了大规模 的校正。第 2Fra bibliotek 控制系统时域设计
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设计实例
例2-1 海底隧道钻机控制系统 例2-2 哈勃太空望远镜指向控制 例2-3 火星漫游车转向控制
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例2-1 海底隧道钻机控制系统
例2-1 海底隧道钻机控制系统 连接法国和英国的英吉利海峡海底隧道 于1987年12月开工建设，1990年11月，从 两个国家分头开钻的隧道首次对接成功。 隧道长37.82公里，位于海底面以下61m。 隧道于1992年完工，共耗资14亿美元，每 天能通过50辆列车，从伦敦到巴黎的火车 行车时间缩短为3小时。
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两组车轮的速度差
(a)双轮组漫游车的转向控制系统
(s a ) (s 1)
控制器 Gc(s)
动力传动系统 与漫游车G(s)
K1 s(s 2)(s 5)
(b)结构图
C(s)
图2-8火星漫游车
设计目标是选择参数K1与a，确保系统稳定， 并使系统对斜坡输入的稳态误差小于或等于 输入指令幅度的24%。
N(s) +
G(s) 1 s(s K1 )
C(s)
7
例2-2 哈勃太空望远镜指向控制
R(s) + E(s) + N(s) +
Ka
1 s(s K1 )
G(s)
C(s)
设计目标是选择放大器增益Ka和具有增益调 节的测速反馈系数K1，使指向系统满足如下 性能： （1）在阶跃指令r(t)作用下，系统输出的超 调量小于或等于10%； （2）在斜坡输入作用下，稳态误差达到最小； （3）减小单位阶跃扰动的影响。
2014年10月22日
3
要求选择K，使输入的响应满足要求，并使扰动引起的稳态误差较小
钻机在推进过程中，为了保证必要的隧 道对接精度，施工中使用了一个激光导引系 统，以保持钻机的直线方向。钻机控制系统 如图2-1所示。 N(s) G(s) 图中，C(s)为钻机 钻机 R(s) + E(s) 1 向前的实际角度， K+11s s(s 1) 预期 + R(s)为预期角度， 角度 N(s)为负载对机器 图2-1 钻机控制系统 的影响。 该系统设计目的是选择增益K，使系统 对输入角度的响应满足工程要求，并且使扰 动引起的稳态误差较小。