连续系统复频域分析汇报附MATLAB实现信号与系统实验汇报

精心整理计算机与信息工程学院设计性实验报告

中,传递

2)阶跃响应

y=setp(num,den,T)

T同上.

3)对任意输入的响应

y=lsim(num,den,U,T)

U:任意输入信号.T同上.

3.用matlab分析系统频率响应特性

频响特性:系统在正弦激励下稳态响应随信号频率变化的特性.

|H(j?)|:幅频响应特性.

?(?):相频响应特性(或相移特性).

Matlab求系统频响特性函数freqs的调用格式:

h=freqs(num,den,?)

?:为等间隔的角频率向量,指明要计算响应的频率点.

4.系统零、极点分布与系统稳定性关系

系统函数H(s)集中表现了系统的性能,研究H(s)在S平面中极点分布的位置,可很方面地判断系统稳定性.

1)稳定系统:H(s)全部极点落于S左半平面(不包括虚轴),则可以满足

系统是稳定的.

2)不稳定系统:H(s)极点落于S右半平面,或在虚轴上具有二阶以上极点,则在足够长时间

后,h(t)仍继续增长,系统是不稳定的.

3)临界稳定系统:H(s)极点落于S平面虚轴上,且只有一阶,则在足够长时间后,h(t)趋于一个非零数值或形成一个等幅振荡.

系统函数H(s)的零、极点可用matlab的多项式求根函数roots()求得.

极点:p=roots(den)

零点:z=roots(num)

根据p和z用plot()

三、实验内容

设①p1=-2,p2=-30;②p1=-2,p2=3

1.针对极点参数①②

2.针对极点参数①②.

3.针对极点参数①,.

四、实验要求

1

2),上机运行；

3

1.装MATLAB软件的计算机1台

六、实验步骤及结果

1、针对极点参数①②,画出系统零、极点分布图,判断该系统稳定性.

①p1=-2,p2=-30

②p1=-2,p2=3

编写程序如下：

num=[10];

den=conv([1,2],[1,30]);

sys=tf(num,den);

poles=roots(den)

figure(1);

pzmap(sys);

grid on

num=[10];

den=conv([1,2],[1,-3]);

sys=tf(num,den);

poles=roots(den)

grid

S左半平面(不包括虚轴),所以该系统是稳定的。

落于S右半平面,并不是所有极点落在S左半平面，所以该系统是不稳定的。

2、针对极点参数①②,绘出系统的脉冲响应曲线,并观察t→∞时,脉冲响应变化趋势.

编写程序如下：

t=0:0.01:3;

sys1=tf([10],[13260]);

sys2=tf([10],[1-1-6]);

y1=impulse(sys1,t);

y2=impulse(sys2,t);

subplot(1,2,1),plot(t,y1),gtext('H1(t)'),xlabel('t'),ylabel('H1(t)'),title('当p1=-2,p2=-30时的脉冲响应曲线');

subplot(1,2,2),plot(t,y2),gtext('H2(t)'),xlabel('t'),ylabel('H2(t)'),title('当p1=-2,p2=3时的脉冲响应曲线');

绘出系统的脉冲响应曲线如下图：

3、针对极点参数①,绘出系统的频响曲线.

参数①：p1=-2,p2=-30

编写程序如下：

w=-100:.01:100;

num=[1];den=[13260];

y=freqs(num,den,w);

plot(w,y)

axis([-100100-0.0010.02]);

七、实验小结

1．灵活运用axis

2．灵活运用gtext，，grid函数可增加图形的可读性，使图形更加直观

3使计算结果出错。

教师签名：

年月日

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