0091王飞实验三系统时域特性的仿真分析实验.docx

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0091王飞实验三系统时域特性的仿真分析实验

试验三系统时域特性的仿真分析实验

一、实验目的：

通过使用MATLAB仿真软件对LTI系统的时域特性进行仿真分析，使学生对系统的冲激响应和零状态响应等有更深入的理解和掌握。

二、实验时数：

3学时＋1学时

三、连续时间的冲激响应、阶跃响应及MATLAB实现

已知描述某连续系统的微分方程

+

+

=

，实用MATLAB：

（1）绘出该系统在0～30秒范围内，并以时间间隔0.01秒取样的冲激响应和阶跃响应的时域波形

（2）求出系统在0～10秒范围内，并以时间间隔0.1秒取样的冲激响应和阶跃响应的数值解

冲激响应

y=

0

0.0484

0.0926

0.1311

0.1626

0.1862

0.2014

0.2080

0.2063

0.1966

0.1797

0.1567

0.1287

0.0970

0.0631

0.0285

-0.0056

-0.0378

-0.0670

-0.0921

-0.1125

-0.1274

-0.1367

-0.1402

-0.1381

-0.1307

-0.1186

-0.1025

-0.0832

-0.0616

-0.0386

-0.0153

0.0075

0.0289

0.0481

0.0646

0.0777

0.0871

0.0927

0.0944

0.0924

0.0868

0.0782

0.0669

0.0536

0.0389

0.0233

0.0077

-0.0076

-0.0218

-0.0344

-0.0451

-0.0535

-0.0594

-0.0628

-0.0635

-0.0617

-0.0576

-0.0515

-0.0436

-0.0345

-0.0244

-0.0139

-0.0034

0.0068

0.0162

0.0245

0.0314

0.0368

0.0405

0.0425

0.0427

0.0412

0.0382

0.0338

0.0284

0.0221

0.0153

0.0082

0.0011

-0.0057

-0.0119

-0.0173

-0.0218

-0.0253

-0.0276

-0.0287

-0.0286

-0.0275

-0.0253

-0.0222

-0.0184

-0.0141

-0.0095

-0.0047

0.0000

0.0045

0.0086

0.0122

0.0151

0.0173

阶跃响应

y=

0

0.0025

0.0095

0.0208

0.0355

0.0530

0.0725

0.0930

0.1138

0.1340

0.1529

0.1698

0.1841

0.1954

0.2034

0.2080

0.2091

0.2069

0.2016

0.1936

0.1834

0.1713

0.1581

0.1442

0.1302

0.1167

0.1042

0.0931

0.0838

0.0766

0.0716

0.0689

0.0685

0.0703

0.0742

0.0799

0.0870

0.0953

0.1043

0.1137

0.1231

0.1320

0.1403

0.1476

0.1536

0.1583

0.1614

0.1629

0.1629

0.1615

0.1586

0.1546

0.1497

0.1440

0.1379

0.1316

0.1253

0.1193

0.1138

0.1090

0.1051

0.1022

0.1003

0.0994

0.0996

0.1007

0.1028

0.1056

0.1090

0.1129

0.1170

0.1213

0.1255

0.1295

0.1331

0.1362

0.1388

0.1406

0.1418

0.1423

0.1420

0.1412

0.1397

0.1377

0.1354

0.1327

0.1299

0.1270

0.1242

0.1215

0.1192

0.1171

0.1155

0.1143

0.1136

0.1134

0.1136

0.1143

0.1153

0.1167

0.1183

四、离散系统的单位脉冲响应及MATLAB实现

已知某离散系统的差分方程为

，试作出：

（1）以默认方式绘出系统

的时域波形

（2）绘出系统在0～60取样点范围内

的时域波形

（3）绘出系统在－10～40离散时间范围内

的时域波形

（4）求出系统在－5～10离散时间范围内

的数值解

y=

0

0

0

0

0

1.0000

1.0000

1.0000

0.1000

-0.8000

-1.7000

-1.7900

-1.0700

0.4600

2.0710

3.0340

五、利用MATLAB中的Simulink进行系统时域特性仿真

对如下连续时间系统

通过仿真分别观察其单位冲激响应波形和在周期矩形信号作用下的零状态响应波形。