《上机实验6连续系统的复频域分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《上机实验6连续系统的复频域分析.docx（10页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、上机实验六 连续系统的复频域分析一、实验目的(1) 了解连续系统复频域分析的基本实现方法；(2) 掌握相关调用格式及作用。二、实验原理复频域分析法主要有两种，即留数法和直接的拉普拉斯变换法，利用MATLAB进行这两种 分析的基本原理如下。1. 基于留数函数的拉普拉斯变换设LTI系统的传递函数为H(s)=兰里A (s)若H(s)的零极点分别为，.匕,牛,弋，则H(s)可以表示为H (s) =+- + +- +刃 K Sns - Ps - P2s - P 0 n利用MATLAB的residue函数可以求解。.。2. 直接的拉普拉斯变换法经典的拉普拉斯变换分析法，即先从时域变换到复频域，在复频域经国
2、处理后， 在利用拉普拉斯反变换从复频域变换到时域，完成对时域问题的求解，涉及的函数有 laplace函数和ilaplace函数等。三、涉及的MATLAB函数1. residue 函数功能：按留数法，求部分公式展开系数。调用格式：r,p,k,=residue(num,den):其中num,den分别是B(s),A(s)多项式系数按降序排列 的行向量。2. Laplace 函数功能：用符号推理求解拉氏变换。调用格式：L=laplace(F)： F为函数，默认为变量t的函数，返回L为s的函数。在调用函 数时，要用syms命令定义符号变量t；3. llaplace 函数功能：用符号推理求解拉氏变换。调
3、用格式：L=llaplace (F)4. Ezplot 函数功能：用符号型函数的绘图函数。调用格式：Ezplot(f):f为符号型函数Ezplot(f,min,max):可指定横轴范围Ezplot(f,xmin,xmax,ymin,ymax):可指定横轴范围和纵轴范围Ezplot(x,y):绘制参数方程的图像，默认 x=x(t),y=y(t),0t clear;syms t1;syms s;a=1 2;b=1 4 3;sys=tf(a,b);t=0:0.1:5;y1=impulse(sys,t);y2=step(sys,t);y3=laplace(cos(20*t1);y4=laplace(e
4、xp(-t1);Hs=sym(s+2)/(sA2+4*s+3);y3=y3*Hs;y4=y4*Hs;y3=ilaplace(y3);y4=ilaplace(y4);y3=vpa(y3,2);y4=vpa(y4,2);subplot(1,3,1);plot(t,y1,t,y2);text(2,0.6,阶跃响应);text(1,0.2,冲激响应);subplot(1,3,2);ezplot(y3,0,2);hold on;ezplot(cos(20*t),0,2);axis(0 1 -1.5 1.5);text(0.2,1.2,Input Voltage);text(0.2,-0.07,Outpu
5、t VOltage);subplot(1,3,3);ezplot(y4,0,10);hold on;ezplot(exp(-t),0,10);axis(0 10 0 1.5);text(1.6,0.5,Input Voltage);text(2,0.25,Output Voltage);2.若系统的传递函数为H (s)= 2 s5 + s 3 - 3 s2 + s + 4 试确定其5 s 8 + 2 s 7 s 6 3 s 5 + 5 s 4 + 2 s 3 4 s 2 + 2 s - 1零点，画出零极点分布图，确定其阶跃响应。clear;a=2 0 1 -3 1 4;b=5 2 -6 -3
6、5 2 -4 2 -1;subplot(2,2,1);zplane(a,b);legend(零点,极点)；t=0:0.1:5;sys=tf(a,b);y=step(sys,t);subplot(2,2,2);plot(t,y);title(阶跃响应);xlabel(时间(t);ylabel(y(t);阶跃响应-101Real Part024时间65 0 5 1 :. t- - o oI-4JCDCLAJreu-BcuE-3.若某系统的传递函数为H (z ) = 一1.65 s 4-0.331 s 3 - 576 s 2 + 90.6 s + 19080试确定s 6 + 0.996 s5 + 4
7、63 s4 + 97.8 s3 + 12131 s 2 + 8.11 s其零极点，画出零极点分布图，确定其冲击相应clear;a=1.65 -0.331 -576 90.6 19080;b=1 0.996 463 97.8 12131 8.11 0;subplot(2,2,3);zplane(a,b);legend(零点,极点)；t=0:0.1:10;sys=tf(a,b);y=impulse(sys,t);subplot(2,2,4);plot(t,y);title(冲激响应);xlabel(时间(t);ylabel(y(t);020Real Part神微响应0246910时间(I)D o o D 2 1 J tnJD-?匚一Isralu-2O六、实验要求1. 在计算机中输入程序，验证并记录实验结果，并将实验结果存入指定存储区域。2. 对于设计性实验，应自行编制完整的实验程序，重复验证实验的过程，并在实验报告中 给出完整的自编程序。实现对信号的模拟，并得出试验结果。3. 在实验报告中写出完整的MATLAB程序，并给出实验结果。
