信号和系统实验实验报告Word文档下载推荐.docx

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a=[110];

b=[2];

[ABCD]=tf2ss（b,a）;

sys=ss（A,B,C,D）;

t=0:

0.001:

5;

xt=t>

0;

sta=[1];

y=lsim（sys,xt,t,sta）;

subplot（3,1,1）;

plot（t,y）;

xlabel（'

t'

）;

title（'

系统完全响应y（t）'

subplot（3,1,2）;

plot（t,y,'

-b'

holdon

yt=4/5*exp（-10*t）+1/5;

plot（t,yt,'

:

r'

legend（'

数值计算'

'

理论计算'

holdoff

subplot（3,1,3）;

k=y'

-yt;

plot（t,k）;

k

（1）

误差'

实验结果：

结果分析：

理论值y（t）=0.8*exp（-10t）*u（t）+0.2

程序运行出的结果与理论预期结果相差较大误差随时间增大而变小，初始值相差最大，

而后两曲线基本吻合，表明该算法的系统响应在终值附近有很高的契合度，而在初值附近有

较大的误差。

2.已知连续时间系统的系统函数为，求输入分别为，

，时，系统地输出，并与理论结果比较。

a=[1,3,2,0];

b=[4,1];

sys=tf（b,a）;

x1=t>

x2=（sin（t））.*（t>

0）;

x3=（exp（-t））.*（t>

y1=lsim（sys,x1,t）;

y2=lsim（sys,x2,t）;

y3=lsim（sys,x3,t）;

plot（t,y1）;

X（t）=u（t）'

plot（t,y2）;

X（t）=sint*u（t）'

plot（t,y3）;

X（t）=exp（-t）u（t）'

plot（t,y1,'

yt1=5/4+0.5*t.*（t>

0）+7/4*exp（-2*t）.*（t>

0）-3*exp（-t）.*（t>

plot（t,yt1,'

plot（t,y2,'

yt2=0.5+1.5*exp（-t）.*（t>

0）-0.7*exp（-2*t）.*（t>

0）-1.3*cos（t）.*（t>

0）+0.1*sin（t）.*（t>

plot（t,yt2,'

plot（t,y3,'

yt3=0.5-4*exp（-t）.*（t>

0）+7/2*exp（-2*t）.*（t>

0）+3*t.*exp（-t）.*（t>

plot（t,yt3,'

可见数值计算和理论计算曲线基本重合。

误差分析：

可见误差小于0.001，计算值与理论值契合度很高。

3.研究具有以下零极点的连续系统：

（a）1个极点s=—0.1，增益k=1。

（b）1个极点s=0，增益k=1。

（c）2个共轭极点，增益k=1。

（d）2个共轭极点，增益k=1。

（e）零点在，极点在，增益k=1。

（f）零点在，极点在，增益k=1。

完成下列任务：

（1）利用zpk和tf命令建立系统的系统函数，画出系统的零极点图。

（2）分析系统是否稳定。

若稳定，画出系统的幅频特性曲线。

（3）画出系统的冲激响应波形。

（4）详细列出根据零极点分析系统特性的过程。

（a）

%零极点图

subplot（3,1,1）

b=[1];

a=[1,0.1];

z=roots（b）;

p=roots（a）;

pzmap（sys）

%幅频响应

subplot（3,1,2）

[H,w]=freqs（b,a）;

plot（w,abs（H））;

w'

ylabel（'

幅频响应'

%冲激响应

subplot（3,1,3）

0.1:

10;

h=impulse（sys,t）;

plot（h）;

h（t）'

）

（b）

a=[1,0];

（c）

a=conv（[1,5j],[1,-5j]）;

（d）

a=conv（[1,0.5+5j],[1,0.5-5j]）;

（e）

b=[1,-0.5];

a=conv（[1,0.1+5j],[1,0.1-5j]）;

（f）

a=conv（[1,-0.1+5j],[1,-0.1-5j]）;

（a）~（e）均为因果稳定系统，他们的极点都在jw轴左侧。

当且仅当H（s）的全部极点

都位于s平面的左半平面时,一个具有有理系统函数H（s）的因果系统才是稳定的。