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连续时间LTI系统分析

连续时间LTI系统分析
连续时间LTI系统分析

实验三连续时间LTI系统分析

一、实验目的

(一)掌握使用Matlab进行连续系统时域分析的方法

1、学会使用符号法求解连续系统的零输入响应和零状态响应

2、学会使用数值法求解连续系统的零状态响应

3、学会求解连续系统的冲激响应和阶跃响应

(二)掌握使用Matlab进行连续时间LTI系统的频率特性及频域分析方法

1、学会运用MATLAB分析连续系统的频率特性

2、学会运用MATLAB进行连续系统的频域分析

(三)掌握使用Matlab进行连续时间LTI系统s域分析的方法

1、学会运用MATLAB求拉普拉斯变换(LT)

2、学会运用MATLAB求拉普拉斯反变换(ILT)

3、学会在MATLAB环境下进行连续时间LTI系统s域分析

二、实验条件

装有MATLAB的电脑

三、实验内容

(一)熟悉三部分相关内容原理

(二)完成作业

1、已知某系统的微分方程如下:

)(3)()(2)(3)(t e t e t r t r t r +'=+'+''

其中,)(t e 为激励,)(t r 为响应。

(1) 用MATLAB 命令求出并画出2)0(,1)0(),()(3='==---r r t u e t e t 时系统的

零状态响应和零输入响应(零状态响应分别使用符号法和数值法求解,零输入响应只使用符号法求解);

符号法求解零输入响应: >> eq='D2y+3*Dy+2*y=0';

>> cond='y(0)=1,Dy(0)=2';

>> yzi=dsolve(eq,cond);

>> yzi=simplify(yzi)

yzi =

符号法求解零状态响应:exp(-2*t)*(4*exp(t) - 3)

eq1='D2y+3*Dy+2*y=Dx+3*x';

eq2='x=exp(-3*t)*heaviside(t)';

cond='y(-0.001)=0,Dy(-0.001)=0';

yzs=dsolve(eq1,eq2,cond);

yzs=simplify(yzs)

yzs =

(exp(-2*t)*(exp(t) - 1)*(sign(t) + 1))/2

图像如下:

代码:subplot(211)

ezplot(yzi,[0,8]);

grid on

title('á?ê?è??ìó|')

subplot(212)

ezplot(yzs,[0,8]);

grid on

title('á?×′ì??ìó|')

数值计算法:

t=0:0.01:10;

sys=tf([1,3],[1,3,2]);

f=exp(-3*t).*uCT(t);

y=lsim(sys,f,t);

plot(t,y),grid on;

axis([0 10 -0.001 0.3]);

title('êy?μ????·¨μ?á?×′ì??ìó|')

(2)使用MATLAB命令求出并画出系统的冲激响应和阶跃响应(数值法);用卷积积分法求系统的零状态响应并与(1)中结果进行比较;

系统的冲激响应和阶跃响应(数值法):

代码:

t=0:0.01:10;

sys=tf([1,3],[1,3,2]);

h=impulse(sys,t);

g=step(sys,t);

subplot(211)

plot(t,h),grid on;

axis([0 10 -0.01 1.1]);

title('3??¤?ìó|')

subplot(212)

plot(t,g),grid on;

axis([0 10 -0.01 1.6]);

title('?×???ìó|'

卷积积分法求系统的零状态响应:

Ctsconv函数的定义:

function[f,t]=ctsconv(f1,f2,t1,t2,dt)

f=conv(f1,f2);

f=f*dt;

ts=min(t1)+min(t2);

te=max(t1)+max(t2);

t=ts:dt:te;

subplot(221)

plot(t1,f1);

grid on

axis([min(t1),max(t1),min(f1)-abs(min(f1)*0.2),max(f1)+abs(max(f1)*0.2)])

title('f1(t)');

xlabel('t')

subplot(222)

plot(t2,f2);

grid on

axis([min(t2),max(t2),min(f2)-abs(min(f2)*0.2),max(f2)+abs(max(f2)*0.2)])

title('f2(t)');

xlabel('t')

subplot(212)

plot(t,f);

grid on

axis([min(t),max(t),min(f)-abs(min(f)*0.2),max(f)+abs(max(f)*0.2)])

title('f(t)=f1(t)*f2(t)');

xlabel('t')

求系统的零状态响应代码:

dt=0.01;t1=0:dt:10;

f1=exp(-3*t1).*uCT(t1);

t2=t1;

sys=tf([1,3],[1,3,2]);

f2=impulse(sys,t2);

[t,f]=ctsconv(f1,f2,t1,t2,dt)

如图,根据两图相比较,两种方法做出的零状态响应大体相同。

(3) 若已知条件同(1),借助MATLAB 符号数学工具箱实现拉普拉斯正反变换的方

法求出并画出2)0(,1)0(),()(3='==---r r t u e t e t 时系统的零状态响应和零输入响应,并与(1)的结果进行比较。

普拉斯正反变换的方法求出系统的零状态响应和零输入响应:

代码:

syms t s

Rzis=(s+5)/(s^2+3*s+2);

rzi=ilaplace(Rzis)

rzi =

4*exp(-t) - 3*exp(-2*t)

et=exp(-3*t)*heaviside(t);

es=laplace(et);

Rzss=((3+s)*es)/(s^2+3*s+2);

rzs=ilaplace(Rzss)

rzs =

exp(-t) - exp(-2*t)

根据图像,同样也能看出拉普拉斯变换法得出的结果相同。

2、已知某RC 网络如下,

()

r t ()e t +

-+-R

C

(1) 求出该网络的频域系统函数()H j ω;

H (jw )=a/(a+jw) 其中a=1/RC

(2) 使用MATLAB 命令画出1RC

=时系统的幅频特性和相频特性;

代码:

w=-3*pi:0.01:3*pi;

b=[0,1];a=[1,1];

h=freqs(b,a,w);

subplot(211)

plot(w,abs(h)),grid on

axis([-10 10 0 1.1]);

title('H(w)μ?·ù?μì?D?')

subplot(212)

plot(w,angle(h)),grid on

title('H(W)μ??à?μì?D?')

(3) 若1RC =,且激励信号()sin sin(3)e t t t =+,使用频域分析法求解()r t ,分

别画出()e t 和()r t 波形,讨论经传输是否引起失真。

代码:

t=0:0.1:20;

w1=1;w2=3;

H1=1/(1+1i*w1);

H2=1/(1+1i*w2);

f=sin(t)+sin(3*t);

y=abs(H1)*sin(w1*t+angle(H1))+abs(H2)*sin(w2*t+angle(H2));

subplot(2,1,1);

plot(t,f);grid on

ylabel('f(t)'),xlabel('Time(s)')

title('ê?è?D?o?μ?2¨D?')

subplot(2,1,2);

plot(t,y);grid on

ylabel('y(t)'),xlabel('Time(sec)')

title('?èì??ìó|μ?2¨D?')

如图,两组波形进行比较可以明显看出,二者不成线性关系,所以此传输系统失真。

3、已知某系统框图如下,

∑+

-))((121-+s s K

)

(1s V )

2s V

(1) 写出下图所示系统的s 域系统函数()H s ;

H (s )=1/(S 2+S-2+K)

(2) 使用MATLAB 命令分别用两种方式画出90,1,2,,34

K =时该系统的零极点分布图,并由图讨论K 从0增长时,该系统的稳定性变化情况。

代码:

b1=[0 1];

a1=[1 1 -2];

sys1=tf(b1,a1);

subplot(321)

pzmap(sys1)

axis([-2 2 -2 2])

b2=[0 1];

a2=[1 1 -1];

sys1=tf(b2,a2);

subplot(322)

pzmap(sys1)

axis([-2 2 -2 2])

b3=[0 1];

a3=[1 1 0];

sys1=tf(b3,a3);

subplot(323)

pzmap(sys1)

axis([-2 2 -2 2])

b4=[0 1];

a4=[1 1 0.25];

sys1=tf(b4,a4);

subplot(324)

pzmap(sys1)

axis([-2 2 -2 2])

b4=[0 1];

a4=[1 1 1];

sys1=tf(b4,a4);

subplot(325)

pzmap(sys1)

axis([-2 2 -2 2])

根据图像,很明显的可以看出,随着K的逐渐增大,系统逐渐稳定。

(3)对(2)中的稳定系统,使用MATLAB的freqs函数画出它们的线性坐标下的幅频特性和相频特性图,并画出它们的波特图。

w=-10:0.01:10;

b1=[0,1];

a2=[1 1 0.25];

H=freqs(b1,a2,w);

subplot(221)

plot(w,abs(H)),grid on

xlabel('w(rad/s)'),ylabel('\phi(w)')

title('H1(s)μ?·ù?μì?D?')

subplot(222)

plot(w,angle(H)),grid on

xlabel('w(rad/s)'),ylabel('\phi(w)')

title('H1(s)μ??à?μì?D?')

w=-10:0.01:10;

b2=[0,1];

a2=[1 1 1];

H=freqs(b2,a2,w);

subplot(223)

电力系统分析实验报告四(理工类)

西华大学实验报告(理工类) 开课学院及实验室: 实验时间 : 年 月 日 一、实验目的 1)初步掌握电力系统物理模拟实验的基本方法。 2)加深理解功率极限的概念,在实验中体会各种提高功率极限措施的作用。 3)通过对实验中各种现象的观察,结合所学的理论知识,培养理论结合实际及分析问题的能力。 二、实验原理 所谓简单电力系统,一般是指发电机通过变压器、输电线路与无限大容量母线联接而且不计各元件的电阻和导纳的输电系统。 对于简单系统,如发电机至系统d 轴和g 轴总电抗分别为d X ∑和q X ∑,则发电机的功率特性为 当发电机装有励磁调节器时,发电机电势q E 随运行情况而变化,根据一般励磁调节器的性能,可认为保持发电机'q E (或' E )恒定。这时发电机的功率特性可表示成 或 这时功率极限为 随着电力系统的发展和扩大,电力系统的稳定性问题更加突出,而提高电力系统稳定性和输送能力的最重要手段之一,就是尽可能提高电力系统的功率极限。从简单电力系统功率极限的表达式看,要提高功率极限,可以通过发电机装设性能良好的励磁调节器,以提高发电机电势、增加并联运行线路回路数;或通过串联电容补偿等手段,以减少系统电抗,使受端系统维持较高的运行电压水平;或输电线采用中继同步调相机、中继电力系统等手段以稳定系统中继点电压。 (3)实验内容 1)无调节励磁时,功率特性和功率极隈的测定 ①网络结构变化对系统静态稳定的影响(改变戈): 在相同的运行条件下(即系统电压U-、发电机电势E 。保持不变.罚芳赆裁Ll=E 。),分别 测定输电线单回线和双回线运行时,发电机的功一角特性曲线,&豆甍辜授冁蝮和达到功率极 限时的功角值。同时观察并记录系统中其他运行参数(如发电极端毫玉萼蔫交化。将两种 情况下的结果加以比较和分析。 实验步骤如下: a)输电线路为单回线; b)发电机与系统并列后,调节发电机,使其输出的有功和无ZZ 蔓专零: c)功率角指示器调零; d)逐步增加发电机输出的有功功率,而发电机不调节震磁: e)观察并记录系统中运行参数的变化,填入表1.3中: f)输电线路为双回线,重复上述步骤,将运行参数填入表l 。毒=:

连续时间LTI系统的时域分析

实验报告贺鹤 18号实验名称:连续时间LTI系统的时域分析 实验课时:2课时 实验地点:知行楼404 实验时间:2015年5月29日星期五第13周 实验目的及要求: (一)目的: 1.学会用MATLAB求解连续系统的零状态响应; 2. 学会用MATLAB求解冲激响应及阶跃响应; 3.学会用MATLAB实现连续信号卷积的方法; (二)要求: 1. 在MATLAB中输入程序,验证实验结果,并将实验结果存入指定存储区域。 2. 对于程序设计实验,要求通过对验证性实验的练习,自行编制完整的实验程序,实现对信号的模拟,并得出实验结果。 3. 在实验报告中写出完整的自编程序,并给出实验结果。 实验环境:MATLAB 实验内容:(算法、程序、步骤和方法) 1.实验原理 函数lsim 、函数impluse和step、conv( )函数 2.实验内容 (1)题目1:已知描述系统的微分方程和激励信号f(t)如下,试用解析法求系统的零状态响应y(t),并用MATLAB绘出系统零状态响应的时域仿真波形,验证结果是否相同 y’’(t)+ 4y’(t)+4y(t)=f’(t)+3f(t) f(t)= exp(-t)) (t 程序1: ts=0;te=5;dt=0.01; sys=tf([1,3],[1,4,4]); t=ts:dt:te; f1=(t>=0); f=exp(-t).*f1; y=lsim(sys,f,t); plot(t,y); xlabel('Time(sec)'); ylabel('y(t)');

(2)题目2:已知描述系统的微分方程如下,试用MATLAB 求系统在0~10秒范围内冲激响应和阶跃响应的数值解,并用绘出系统冲激响应和阶跃响应的时域波形 y ’’(t)+3y ’(t)+2y(t)=f(t) y ’’(t)+ 2y ’(t)+2y(t)=f ’(t) 程序2: ts=0;te=10;dt=0.01; sys=tf([1,1],[2,5,4]); t=ts:dt:te; h=impulse(sys,t); figure; plot(t,h); xlabel('Time(sec)'); ylabel('h(t)'); g=step(sys,t); figure; plot(t,g); xlabel('Time(sec)'); ylabel('g(t)'); (3)题目3:画出信号卷积积分)()(21t f t f *的波形,)1()()()(21--==t t t f t f εε 程序3: dt=0.01; t=-1:dt:2.5; f1=(t>=0); f2=(t>=1); f3=f1-f2; f4=f3; f=conv(f3,f4)*dt n=length(f); tt=(0:n-1)*dt-2; subplot(221), plot(t,f3), grid on; axis([-1,2.5,-0.2,1.2]); title('f1(t)'); xlabel('t') subplot(222), plot(t,f4), grid on; axis([-1,2.5,-0.2,1.2]); title('f2(t)'); xlabel('t') subplot(223), plot(tt,f), grid on; title('f(t)=f1(t)*f2(t)'); xlabel('t')

实验五-连续系统分析

一、实验目的 深刻理解连续时间系统的系统函数在分析连续系统的时域特性、频域特性及稳定性中的重要作用及意义,掌握根据系统函数的零极点设计简单的滤波器的方法。掌握利用MATLAB 分析连续系统的时域响应、频响特性和零极点的基本方法。 二、 实验原理 MATLAB 提供了许多可用于分析线性时不变连续系统的函数,主要包含有系统函数、系统时域响应、系统频域响应等分析函数。 1. 连续系统的时域响应 连续时间LTI 系统可用如下的线性常系数微分方程来描述: )()( )()(01)1(1)(t y a t y a t y a t y a n n n n ++++-- )()( )()(01)1(1)(t x b t x b t x b t x b m m m m ++++=-- 。 已知输入信号x (t )以及系统初始状态)0(,),0('),0()1(----n y y y ,就可以求出系统的响应。MATLAB 提供了微分方程的数值计算的函数,可以计算上述n 阶微分方程描述的连续系统的响应,包括系统的单位冲激响应、单位阶跃响应、零输入响应、零状态响应和完全响应。 在调用MATLAB 函数时,需要利用连续系统对应的系数函数。对微分方程进行Laplace 变换即可得系统函数: 1110111)()()(a s a s a s a b s b s b s b s X s Y s H n n n n m m m m ++++++++==---- 在MATLAB 中可使用向量和向量分别保存分母多项式和分子多项式的系数: ],,,,[011a a a a a n n -=],,,,[011b b b b b m m -= 这些系数均按s 的降幂直至s 0排列。 (1) 连续系统的单位冲激响应h (t )的计算 impulse(sys)计算并画出系统的冲激响应。参数:sys 可由函数tf(b,a)获得。其中:],,,,[011a a a a a n n -= ],,,,[011b b b b b m m -= h=impulse(sys, t): 计算并画出系统在向量t 定义的区间上的冲激响应,向量h 保存对应区间的系统冲激响应的输出值。 (2) 连续系统的单位阶跃响应g (t )的计算 step(sys): 计算并画出系统的阶跃响应。参数:sys 可由函数tf(b,a)获得。其中: ],,,,[011a a a a a n n -=],,,,[011b b b b b m m -= g=step(sys, t): 计算并画出系统在向量t 定义的区间上的阶跃响应,向量g 保存对应区间的系统阶跃响应的输出值。 (3) 连续系统的零状态响应y (t )的计算 lsim(sys, x, t) 计算并画出系统的零状态响应。参数: sys 可由函数tf(b,a)获得, x 为输入信号, t 为定义的时间向量。 2.连续系统的系统函数零极点分析

3-系统分析实验报告

管理信息系统实验报告 实验3 系统分析 课程名称:管理信息系统 指导教师:王玮 班级:信管1401 学号: 姓名:唐赛赛 时间: 2016.04.06 地点: 3 号机房

一、实验目的 1.了解开发Visio解决方案的基本概念和关于Visio工具的一些基本的操作和应用; 2.掌握系统分析阶段数据流程图的画法; 二、实验步骤和实验结果: 使用Visio中提供的“组织结构图”模具,绘制下面例题的组织结构图,附在图后。 2、使用Visio绘制“业务流程图模具”和“数据流程图模具”(1)创建“业务流程图模具” 先在“框图”-〉“基本形状”中找到圆角矩形,右击选择“添加到我的形状”-〉“添加到新模具”。之后出现“另存为”对话框,把新模具命名为“业务流程图”,把圆角矩形形添加到了新模具“业务程图”中。用同样的思路,先在“框图”-〉“基本形状”中找到圆形,右击选择“添加到我的形状”-〉“添加到模具“业务程图”中;在“框图”-〉“基本形状”找到矩形,在“流程图”中的“IDEFO图表形状”找到动态连接线,在“流程图”中的“SDL图表形状”中找到文档,多文档,添加到模具“业务程图”中。可以通过设置“动态连接线”属性来改变其形状。如下图:

添加完成后,我们就可以在画业务流程图时打开该模具,业务流程图所有的元素都会在一个模具中显示出来。(2)创建“数据流程图模具”先在“框图”-〉“基本形状”中找到圆形(或是“流程图”中的“混合流程图形状”中找到外部实体2 ),右击选择“添加到我的形状”-〉“添加到新模具”(注,使用外部实体2来表示外部实体的时候,请将之旋转180度使用)。之后出现“另存为”对话框,把新模具命名为“数据流程图”,这样我们就把圆形形添加

电力系统分析实验报告

本科生实验报告 实验课程电力系统分析 学院名称核技术与自动化工程学院 专业名称电气工程及其自动化 学生姓名 学生学号 指导教师顾民 实验地点6C901 实验成绩

二〇一五年十月——二〇一五年十二月 实验一MATPOWER软件在电力系统潮流计算中的应用实例 一、简介 Matlab在电力系统建模和仿真的应用主要由电力系统仿真模块(Power System Blockset 简称PSB)来完成。Power System Block是由TEQSIM公司和魁北克水电站开发的。PSB是在Simulink环境下使用的模块,采用变步长积分法,可以对非线性、刚性和非连续系统进行精确的仿真,并精确地检测出断点和开关发生时刻。PSB程序库涵盖了电路、电力电子、电气传动和电力系统等电工学科中常用的基本元件和系统仿真模型。通过PSB可以迅速建立模型,并立即仿真。PSB程序块程序库中的测量程序和控制源起到电信号与Simulink程序之间连接作用。PSB程序库含有代表电力网络中一般部件和设备的Simulink程序块,通过PSB 可以迅速建立模型,并立即仿真。 1)字段baseMVA是一个标量,用来设置基准容量,如100MVA。 2)字段bus是一个矩阵,用来设置电网中各母线参数。 ①bus_i用来设置母线编号(正整数)。 ②type用来设置母线类型, 1为PQ节点母线, 2为PV节点母线, 3为平衡(参考)节点母线,4为孤立节点母线。 ③Pd和Qd用来设置母线注入负荷的有功功率和无功功率。 ④Gs、Bs用来设置与母线并联电导和电纳。 ⑤baseKV用来设置该母线基准电压。 ⑥Vm和Va用来设置母线电压的幅值、相位初值。 ⑦Vmax和Vmin用来设置工作时母线最高、最低电压幅值。 ⑧area和zone用来设置电网断面号和分区号,一般都设置为1,前者可设置范围为1~100,后者可设置范围为1~999。 3)字段gen为一个矩阵,用来设置接入电网中的发电机(电源)参数。 ①bus用来设置接入发电机(电源)的母线编号。 ②Pg和Qg用来设置接入发电机(电源)的有功功率和无功功率。 ③Pmax和Pmin用来设置接入发电机(电源)的有功功率最大、最小允许值。 ④Qmax和Qmin用来设置接入发电机(电源)的无功功率最大、最小允许值。 ⑤Vg用来设置接入发电机(电源)的工作电压。 1.发电机模型 2.变压器模型 3.线路模型 4.负荷模型 5.母线模型 二、电力系统模型 电力系统中输送和分配电能的部分称为电力网,它包括升降压变压器和各种电压等级的输电线路、动力系统、电力系统和电力网简单示意如图

连续时间LTI系统的时域分析

一、课程设计题目: 基于 MATLAB 的连续时间LTI 系统的时域分析 二、基本要求: ① 掌握连续时不变信号处理的基本概念、基本理论和基本方法; ② 学会 MATLAB 的使用,掌握 MATLAB 的程序设计方法; ③ 学会用 MATLAB 对信号进行分析和处理; ④ 编程实现卷积积分或卷积和,零输入响应,零状态响应; ⑤ 撰写课程设计论文,用信号处理基本理论分析结果。 三、设计方法与步骤: 一般的连续时间系统分析有以下几个步骤: ①求解系统的零输入响应; ②求解系统的零状态响应; ③求解系统的全响应; ④分析系统的卷积;⑤画出它们的图形. 下面以具体的微分方程为例说明利用MATLAB 软件分析系统的具体方法. 1.连续时间系统的零输入响应 描述n 阶线性时不变(LTI )连续系统的微分方程为: 已知y 及各阶导数的初始值为y(0),y (1)(0),… y (n-1) (0), 求系统的零输入响应。 建模 当LIT 系统的输入为零时,其零输入响应为微分方程的其次解(即令微分方程的等号右端为零),其形式为(设特征根均为单根) 其中p 1,p 2,…,p n 是特征方程a 1λn +a 2λn-1+…+a n λ+a n =0的根,它们可以用root(a)语句求得。各系数 由y 及其各阶导数的初始值来确定。对此有 ……………………………………………………………………………………… 写成矩阵形式为: P 1n-1 C 1+ P 2n-1 C 2+…+ P n n-1 C n = D n-1 y 0 1121111n n m n n m m n n m d y d y dy d u du a a a a y b b b u dt dt dt dt dt -++-++?????++=+????++1212()n p t p t p t n y t C e C e C e =++????+120n C C C y ++????+=11220 n n p C p C p C Dy ++????+=11111 1220 n n n n n n p C p C p C D y ----++????+=

系统分析实验报告

天津职业技术师范大学课程设计大学学籍管理系统的设计与开发 专业:软件工程 班级学号:软件1002-17 学生姓名:靳利强 指导教师:龚良波老师 二〇一三年七月

一.需求分析 1.课程名称:大学教务信息系统的设计与开发 2.设计目的: 为方便学校做好学生学籍管理工作,设计一个学生学籍管理系统,在设计过程中作了系统分析和总体设计,软件设计采取模块化的设计思路。 3.需求概述 该学生学籍管理系统主要对学生学籍信息、成绩信息进行管理,提供一个平台,供学籍管理人员增删改查学生信息、学生成绩信息。系统分为学生信息管理、学生成绩管理、信息查询等几个模块。学籍管理人员登录成功后可以对学生信息管理、学生成绩管理、信息查询等模块进行操作,如学生信息添加、修改、删除和查询;学生成绩登记、修改、删除和查询;查询信息等。 4功能需求: 1)功能齐全:界面操作灵活方便,设计包括以下基本功能: 2)学生信息管理、教师信息管理、财务信息管理、班级信息管理、课 程信息管理、成绩信息管理、打印信息管理、教室信息管理、综合信息查询、系统管理等,至少实现其中的三个功能,且每个功能至少包括两个子功能。 3)按照软件工程的要求进行分析、设计和开发。 4)界面友好:界面友好、输入有提示、尽量展示人性化。 5)可读性强:源程序代码清晰、有层次、主要程序段有注释。

6)健壮性好:用户输入非法数据时,系统应及时给出警告信息。 二.概要设计 1.功能模块: 2数据流图: (1)学生端

(2)管理员端

学生端功能: A 登录,学生登录后,验证成功,进入其信息展示页。 管理员端功能: B 登录,管理员登录后,验证成功,进入学生信息列表,可以对学生信息进行修改,删除,按班级查询,按学号查询,按名字查询。上传图片,更新图片等操作。 三.详细设计及实现 数据库设计: 学生表: 教师表:

lti连续系统分析

目录 前言 (1) 正文 (1) 2.1设计目的和思想 (1) 2.2数字电子钟基本设计原理及设计方法 (2) 2.2.1时间计数单元设计 (4) 2.2.2用74LS48和74LS90构成秒和分计数器电路 (8) 2.2.3校时单元电路设计 (8) 2.3数字电子钟的组装与调试 (9) 致谢 (10) 参考资料 (11)

前言 数字电子钟是日常生活中常见的一种工具,大到机场等公共场所的时间屏幕,小到我们的手表、闹钟等,而且其报时功能也给人们提供了方便,因此,了解报时电子钟的工作原理是很有必要的,也很有趣,因此我选择了这个题目—数字电子钟。 数字电路与逻辑设计课程的核心是时序逻辑电路、组合逻辑电路和触发器,这些也是我们学通信的的学生最基本要掌握的知识,通过实践可以加深对课本知识的理解,能够处理一些实际中的情况,因此这次数电课程设计,我选择了数字电子钟这个题目,虽然在日常生活中很常见,看起来也很简单,但是其中包含了很多学问。在这个项目中,校时是一个很重要的模块,即要可以正常校时,又不能干扰到时间计数显示模块,而时间显示比较简单,用熟悉的芯片就可以做出来了,老师说过,对芯片等元器件的了解程度等于将军手中可以调动的兵力,掌握了芯片功能,也就掌握了主动权。 这次课程设计的选题—数字电子钟,不仅可以加深我对数字电路与逻辑设计课程的理解,也可以提高自己的动手能力以及实际中解决问题的能力,培养对这门课程的兴趣。 正文 2.1设计目的和思想 设计目的: 1培养数字电路的设计能力; 2掌握数字电子钟的设计、组装、和调试方法; 3、进一步巩固所学的理论知识,提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力 4、提高电路布局、布线及检查和排除故障的能力。 数字电子钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。数字电子时钟从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。 因此,我们设计与制作数字时钟就是为了了解数字钟的原理,从而学会制作数字电子钟、且由于数字电子钟的制作进一步了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及使用

_第二章连续系统的时域分析习题解答

第二章 连续系统的时域分析习题解答 2-1 图题2-1所示各电路中,激励为f (t ),响应为i 0(t )和u 0(t )。试列写各响 解: . 1)p ( ; )1(1)p ( , 111 , 1 111)( )b (; 105.7)625(3 102 ; )(375)()6253(4) ()()61002.041( )a (0202200 204006000f i p f p u p f p p p u i f p p p p p f t u pf i p pu i t f t u p t f t u p =+++=++?++=+=+++= ++= ?=+??==+?=++-- 2-2 求图题2-1各电路中响应i 0(t )和u 0(t )对激励f (t )的传输算子H (p )。 解:. 1 )()()( ; 11)()()( )b (; 625 3105.7)()()( ; 6253375)()()( )a (22 0 20 40 0 +++==+++== +?==+== -p p p p t f t i p H p p p t f t u p H p p t f t i p H p t f t u p H f i f u f i f u 2-3 给定如下传输算子H (p ),试写出它们对应的微分方程。 . ) 2)(1() 3()( )4( ; 323)( )3(; 3 3)( )2( ; 3)( )1( +++=++=++=+= p p p p p H p p p H p p p H p p p H 解:; 3d d 3d d )2( ; d d 3d d )1( f t f y t y t f y t y +=+=+ . d d 3d d 2d d 3d d )4( ; 3d d 3d d 2 )3( 2222t f t f y t y t y f t f y t y +=+++=+ 2-4 已知连续系统的输入输出算子方程及0– 初始条件为: . 4)(0y ,0)(0y )y(0 ),()2(1 3)( )3(; 0)(0y ,1)(0y ,0)y(0 ),()84() 12()( )2(; 1)(0y ,2)y(0 ),()3)(1(4 2)( )1(---2 ---2 --=''='=++==''='=+++-=='=+++= t f p p p t y t f p p p p t y t f p p p t y 1 f u 0(t ) (b) 1 f (t ) 4k 6k 2F u 0(t ) (a) 图题2-1

系统分析实验报告2016

本科实验报告 课程名称:系统分析与设计 实验项目:《》实验实验地点: 专业班级:学号: 学生姓名: 指导教师: 2016年11月日

一、实验目的 通过《系统分析与设计》实验,使学生在实际的案例中完成系统分析与系统设计中的主要步骤,并熟悉信息系统开发的有关应用软件,加深对信息系统分析与设计课程基础理论、基本知识的理解,提高分析和解决实际问题的能力,使学生在实践中熟悉信息系统分析与设计的规范,为后继的学习打下良好的基础。 二、实验要求 学生以个人为单位完成,自选题目,班内题目不重复,使用UML进行系统分析与设计,并完成实验报告。实验报告(A4纸+电子版)在最后一次上课时提交(10周)。 三、实验主要设备:台式或笔记本计算机 四、实验内容 1 选题及项目背景 学生填写自选题目 2 定义 学生填写(对自选项目系统进行描述200-400字) 3 参考资料 学生填写 4 系统分析与设计 4.1需求分析 4.1.1识别参与者 学生填写 4.1.2 对需求进行捕获与描述 学生填写时删除以下括号内容 (内容要求1:对每个用例进行概要说明,参考以下格式: 用例名称:删除借阅者信息执行者:管理员 目的:完成一次删除借阅者信息的完整过程。) (内容要求2:选择其中一个用例(如下订单)给出其用例描述。格式参考下表

) 4.1.3 用例图 通过已掌握的需求,初步了解系统所要完成的功能。下面给出用例图。 4.1.4 分析与讨论 1)建模用例图的步骤、方法? 2)如何识别系统的参与者?应该如何划分用例,应注意哪些问题? 3)心得 4.2 建立对象模型 4.2.1 候选类的数据字典 学生填写 4.2.2定义类 (内容以“书籍信息”类为例列出该类的属性和操作如下: “书籍信息”类 ?属性 国际标准书号(ISBN):文本(String) 书名(name):文本

(实验三)连续时间LTI系统的频域分析汇总

实验三 连续时间LTI 系统的频域分析 一、实验目的 1、掌握系统频率响应特性的概念及其物理意义; 2、掌握系统频率响应特性的计算方法和特性曲线的绘制方法,理解具有不同频率响应特性的滤波器对信号的滤波作用; 3、学习和掌握幅度特性、相位特性以及群延时的物理意义; 4、掌握用MA TLAB 语言进行系统频响特性分析的方法。 基本要求:掌握LTI 连续和离散时间系统的频域数学模型和频域数学模型的MATLAB 描述方法,深刻理解LTI 系统的频率响应特性的物理意义,理解滤波和滤波器的概念,掌握利用MATLAB 计算和绘制LTI 系统频率响应特性曲线中的编程。 二、实验原理及方法 1 连续时间LTI 系统的频率响应 所谓频率特性,也称为频率响应特性,简称频率响应(Frequency response ),是指系统在正弦信号激励下的稳态响应随频率变化的情况,包括响应的幅度随频率的变化情况和响应的相位随频率的变化情况两个方面。 上图中x(t)、y(t)分别为系统的时域激励信号和响应信号,h(t)是系统的单位冲激响应,它们三者之间的关系为:)(*)()(t h t x t y =,由傅里叶变换的时域卷积定理可得到: )()()(ωωωj H j X j Y = 3.1 或者: ) () ()(ωωωj X j Y j H = 3.2 )(ωj H 为系统的频域数学模型,它实际上就是系统的单位冲激响应h(t)的傅里叶变换。即 ? ∞ ∞ --= dt e t h j H t j ωω)()( 3.3 由于H(j ω)实际上是系统单位冲激响应h(t)的傅里叶变换,如果h(t)是收敛的,或者说 是绝对可积(Absolutly integrabel )的话,那么H(j ω)一定存在,而且H(j ω)通常是复数,

连续时间系统的时域分析——求零输入响应和零状态响应

成绩评定表

课程设计任务书

目录 1. 引言 (1) 2 Matlab入门 (2) 2.1 Matlab7.0介绍 (2) 2.2利用Matlab7.0编程完成习题设计 (3) 3 Matlab7.0实现连续时间系统的时域分析 3.1常用连续时间信号的类别及原理 (4) 3.2编程设计及实现 (4) 3.3运行结果及其分析 (7) 结论 (20) 参考文献 (21)

1.引言 人们之间的交流是通过消息的传播来实现的,信号则是消息的表现形式,消息是信号的具体内容。 本文概述了信号仿真系统的需求、总体结构、基本功能。重点介绍了利用Matlab 软件设计实现信号仿真系统的基本原理及功能,以及利用Matlab软件提供的图形用户界面(Graphical User Interfaces ,GUI)设计具有人机交互、界面友好的用户界面。本文采用Matlab的图形用户界面设计功能, 开发出了各个实验界面。在该实验软件中, 集成了信号处理中的多个实验, 应用效果良好。本系统是一种演示型软件,用可视化的仿真工具,以图形和动态仿真的方式演示部分基本信号的传输波形和变换,使学习人员直观、感性地了解和掌握信号与系统的基本知识。 近年来,计算机多媒体教育手段的运用逐步普及,大量优秀的科学计算和系统仿真软件不断涌现,为我们实现计算机辅助教学和学生上机实验提供了很好的平台。通过对这些软件的分析和对比,我们选择MATLAB语言作为辅助教学工具,借助MATLAB强大的计算能力和图形表现能力,将《信号与系统》中的概念、方法和相应的结果,以图形的形式直观地展现给我们,大大的方便我们迅速掌握和理解老师上课教的有关信号与系统的知识。 MATLAB 7.0是一个包含大量计算算法的集合。其拥有600多个工程中要用到的数学运算函数,可以方便的实现用户所需的各种计算功能。函数中所使用的算法都是科研和工程计算中的最新研究成果,而前经过了各种优化和容错处理。在通常情况下,可以用它来代替底层编程语言,如C和C++ 。在计算要求相同的情况下,使用MATLAB的编程工作量会大大减少。MATLAB 7.0的这些函数集包括从最简单最基本的函数到诸如矩阵,特征向量、快速傅立叶变换的复杂函数。函数所能解决的问题其大致包括矩阵运算和线性方程组的求解、微分方程及偏微分方程的组的求解、符号运算、傅立叶变换和数据的统计分析、工程中的优化问题、稀疏矩阵运算、复数的各种运算、三角函数和其他初等数学运算、多维数组操作以及建模动态仿真等。 作为信号与系统的基本分析软件之一,利用MATLAB进行信号与系统的分析与设计是通信以及信息工程学科的学生所要掌握的必要技能之一。通过学习并使用MATLAB语

管理信息系统分析实验报告

《管理信息系统》 实验二 题目:系统分析 专业:信息管理与信息系统 班级:1106班 姓名 ************************* 指导教师:贺玉珍老师 完成日期:2014.4.28

运城学院超市管理系统设计分析说明书 一、系统目标:随着小超市规模的发展不断扩大,商品数量急剧增加,有关商品的各种信息量也成倍增长。超市时时刻刻都需要对商品各种信息进行统计分析。而大型的超市管理系统功能过于强大而造成操作繁琐降低了小超市的工作效率。 超市管理系统是市场上最流行的超市上常用的系统之一,它主要包含以下几个模块:系统权限的设定、原始数据录入、数据的汇总及查询等。从而,实现对进货、销售及员工信息等实现全面、动态、及时的管理。 本文系统的分析了软件开发的背景以过程;首先介绍了软件的开发环境,其次介绍了本软件的详细设计过程:数据库的设计、各个模块的设计和实现,以及具体界面的设计和功能。 二、系统的初步调查 通过实地参观和学习,对超市的整体情况进行调研。了解超市的组织机构划分,充分了解超市进销存的流程的整体情况,对开发新系统的态度等。通过召开座谈会和个人访谈方法了解各个部门的主要职能及具体运作方式、过程等。 进行初步调研的具体内容为: (1)员工的规模:大约有多少员工,有多少是稳定的,有多少是浮动的; (2)员工管理人员的数量; (3)超市的商品销售状况 (4)客户编码方式; 三、可行性分析: 1.技术可行性研究,在IT行业中从业的工作人员一般都要求掌握计算机技术,具有一定的软硬件基础,会使用各种管理软件,熟悉IT产品。因为,有的超市对员工的素质要求比较高,从管理层到下面的销售人员,都要求具有一定的计算机基础,所以在新系统投入使用时,只要对员工进行少量的培训,系统的功能和使用方法就基本上能够是系统顺利运行。 2经济可行性研究,因为通过网络传递销售信息可以不受距离的限制,因此可以借阅许多的人力和物力,方便管理,由此可以减少不必要的开支,同时该系统可以提高超市的销售效率,即提高了超市的经济效益,所以从经济上完全是可行的,(1)超市有能力承担系统开发费用,(2)新系统将为企业带来经济效益3操作可行性研究,本系统采用基于Windows的图形用户界面,而该系统是大家熟悉的操作系统,对于那些有一般的计算机知识的人员就可以轻松上手。而整个超市管理系统采用最友好的交互界面,简介明了,不需要对数据库进行深入的

管理信息系统实验报告分析

实验报告 课程:管理信息系统 一、实验目的 验证有关概念和理论,加深对概念和知识的理解和认识;熟悉和掌握Visual Basic 6.0 软件的使用方法;初步具备信息管理知识和制作数据字典、系统数据流程图的能力。运用课程讲授的管理信息系统的系统分析方法、模块化系统设计方法以及系统的调试方法进行人事档案管理信息系统的分析、设计、开发、实现与调试。 二、实验方法 面向对象法 三、实验环境及开发工具 1.硬件环境 在最低配置的情况下,系统的性能往往不尽如人意,但现在的硬件性能已经相当的出色,而且价格便宜,因此通常给服务器的配置高性能的硬件。 处理器:Interl Pentium II 266 MX 或更高 内存:64M 硬盘空间:2 GB 显卡:SVGA 显示适配器 显示器:液晶17寸 2.软件环境 操作系统:Windows/98/ME/2000/XP或更高版本 数据库:Microsoft Access 2000 3.实验开发工具:Visual Bisic 6.0程序系统 四、实验内容

(一)、系统分析 1、系统数据流程图 2、数据字典 3、系统中所有实体(包括实体的属性)以及实体之间的联系类型分析 人员的个人资料经过专业的处理部门的处理形成个人档案。档案包括自然情况,工作情况,简历,政治情况等各方面信息,内容比较庞大复杂。将档案信息传送到人员信息库。同时还综合考虑档案管理工作的性质,总结归纳出所需实现

的功能。为人事档案进行服务,对人事的变动、人事资料、以及人事资料的查询,统计等功能。总体上说具有编辑,查询,用户管理,图表统计等功能。然后将最终结果提交到人力资源管理部门,由人力资源管理人员进行审查,以便于对职工的调配。 4、典型处理的表达 档案完整添加用户档案到档案库 个人信息成功添加到档案库 修改用户档案信息 失败退回用户档案 退回用户档案 (二)、系统设计 1、子系统划分(或功能划分或模块划分) 功能划分 1、用户管理 功能:设置使用人事管理系统的用户及其使用权限。整个人事管理系统由多个功能模块组成,不同的模块完成不同的功能,所以可以为不同的职工分配不同的功能,使其具有不同的权限,完成其权限所对应的功能,从而很好地管理好整个系统。 2、辅助表管理 功能:通过它的这个功能可以有效的对本单位人事部门的扩充进行及时的计算机管理。只要管理员进行简单的数据字段添加即可。辅助表管理功能是高级管理员及中级管理员拥有的权限,它的功能是对数据库进行新表的添加。 3、档案编辑 功能:档案编辑模块中有4个子模块。他们是档案卡片、个人简历、家庭成员、历史档案等功能。这些功能因管理员的权限不同所表示出的功能使用也不同,普通管理员没有数据修改及删除的权利。在这些功能里详细的记录了所有单位员工的资料。 4、档案查询 功能:对档案卡片的查询功能,在这里可以查到符合程序要求的任何信息。

连续时间系统的时域分析

第二章 连续时间系统的时域分析 §2-1 引 言 线性连续时间系统的时域分析,就是一个建立和求解线性微分方程的过程。 一、建立数学模型 主要应用《电路分析》课程中建立在KCL 和KVL 基础上的各种方法。 线性时不变系统的微分方程的一般形式可以为: )()(...)()()()(...)()(0111101111t e b t e dt d b t e dt d b t e dt d b t r a t r dt d a t r dt d a t r dt d m m m m m m n n n n n ++++=++++------ 二、求解(时域解) 1、时域法 将响应分为通解和特解两部分: 1) 通解:通过方程左边部分对应的特征方程所得 到的特征频率,解得的系统的自然响应(或自由响应); 2) 特解:由激励项得到系统的受迫响应;

3)代入初始条件,确定通解和特解中的待定系数。 经典解法在激励信号形式简单时求解比较简单,但是激励信号形式比较复杂时求解就不容易,这时候很难确定特解的形式。 2、卷积法(或近代时域法,算子法) 这种方法将响应分为两个部分,分别求解: 1)零输入响应:系统在没有输入激励的情况下,仅仅由系统的初始状态引起的响应 r )(t ; zi 2)零状态响应: 状态为零(没有初始储能)的条件下,仅仅由输入信号引起的响应 r )(t 。 zs ●系统的零输入响应可以用经典法求解,在其中 只有自然响应部分; ●系统的零状态响应也可以用经典法求解,但是 用卷积积分法更加方便。借助于计算机数值计算,可以求出任意信号激励下的响应(数值解)。 ●卷积法要求激励信号是一个有始信号,否则无

第二章 连续系统的时域分析习题解答

— P2-1 — X 第二章 连续系统的时域分析习题解答 2-1 图题2-1所示各电路中,激励为f (t ),响应为i 0(t )和u 0(t )。试列写各响应关于激励微分算子方程。 解: . 1)p ( ; )1(1)p ( , 111 , 1 111)( )b (; 105.7)625(3 102 ; )(375)()6253(4) ()()61002.041( )a (0202200 204006000f i p f p u p f p p p u i f p p p p p f t u pf i p pu i t f t u p t f t u p =+++=++?++=+=+++= ++= ?=+??==+?=++-- 2-2 求图题2-1各电路中响应i 0(t )和u 0(t )对激励f (t )的传输算子H (p )。 解:. 1 )()()( ; 11)()()( )b (; 625 3105.7)()()( ; 6253375)()()( )a (22 0 20 40 0 +++==+++== +?==+== -p p p p t f t i p H p p p t f t u p H p p t f t i p H p t f t u p H f i f u f i f u 2-3 给定如下传输算子H (p ),试写出它们对应的微分方程。 . ) 2)(1() 3()( )4( ; 323)( )3(; 3 3)( )2( ; 3)( )1( +++=++=++=+= p p p p p H p p p H p p p H p p p H 解:; 3d d 3d d )2( ; d d 3d d )1( f t f y t y t f y t y +=+=+ . d d 3d d 2d d 3d d )4( ; 3d d 3d d 2 )3( 2222t f t f y t y t y f t f y t y +=+++=+ 2-4 已知连续系统的输入输出算子方程及0– 初始条件为: . 4)(0y ,0)(0y )y(0 ),()2(1 3)( )3(; 0)(0y ,1)(0y ,0)y(0 ),()84() 12()( )2(; 1)(0y ,2)y(0 ),()3)(1(4 2)( )1(---2 ---2 --=''='=++==''='=+++-=='=+++= t f p p p t y t f p p p p t y t f p p p t y f (u 0(t ) (b) u 0(t ) (a) 图题2-1

电力系统分析实验报告金科

学生实验报告 (理工类) 课程名称:专业班级: 学生学号:学生: 所属院部:指导教师: 20 13 ——20 14 学年第二学期 金陵科技学院教务处制 实验一电力系统分析计算 实验项目名称:电力系统分析计算实验学时: 2

同组学生:实验地点: C208 实验日期: 2014 6 23 实验成绩: 批改教师:静批改时间: 一.实验目的 1.掌握用Matlab软件编程计算电力系统元件参数的方法. 2.通过对不同长度的电力线路的三种模型进行建模比较,学会选取根据电路要求选取模 型。 3.掌握多级电力网络的等值电路计算方法。 4.理解有名制和标幺制。 二.实验容 1.电力线路建模 有一回220kV架空电力线路,导线型号为LGJ-120,导线计算外径为15.2mm,三相导线水平排列,两相邻导线之间的距离为4m。试计算该电力线路的参数,假设该线路长度分别为60km,200km,500km,作出三种等值电路模型,并列表给出计算值。 2.多级电力网络的等值电路计算 部分多级电力网络结线图如图1-1所示,变压器均为主分接头,作出它的等值电路模型,并列表给出用有名制表示的各参数值和用标幺制表示的各参数值。 线路额定电压电阻 (欧/km) 电抗 (欧/km) 电纳 (S/km) 线路长度 (km) L1(架空线)220kv 0.08 0.406 2.81*10-6 200 L2(架空线)110kV 0.105 0.383 2.81*10-6 60 L3(架空线)10kV 0.17 0.38 忽略15 变压器额定容量P k(kw) U k% I o% P o(kW) T1 180MVA 893 13 0.5 175 T2 63MVA 280 10.5 0.61 60 三.实验设备 1.PC一台 2.Matlab软件 四.实验记录 1.电力线路建模 电阻电抗电纳电阻电抗电纳电阻电抗电纳

需求分析实验报告

需求分析实验报告 沙漠绿洲书店是福州大学附近最大的民营书店。长期以来,城市沙漠书店为福大学子乃至整个城市读者提供了不少的便利。在2005年,该书店扩大了书店的面积,大大提高了库存量,使得读者可以购买到更多的书籍。但是,原来的图书销售已经渐渐无法适应市场的发展,因为图书销售的顾客群慢慢固定。为了进一步扩大市场,书店决定开发一套新的销售系统,以自动化的方式进行图书的销售以及管理。书店决定开通网上书店,面向全国进行网上售书,进一步扩大消费人群,同时,保留以往的电话售书的方式,为不在该市的消费者提供便利。

在图书管理方面,由于图书的数量年年增长,出现了许多新的消费热点,读者对图书的选择性有了一些变化。原来的系统已经无法体现这些变化,也无法满足企业制定销售战略。 在书店内部,由于面积的扩大,使得原来的导购小姐无法满足书店的需要,同时,书店也有意尝试通过在书店的不同位置放置可供读者自己查询的电脑来满足读者的需要。 在书店的规划方面,原来的系统只能够描述销售及库存的情况,对于整个书店的财务,会计等方面并没有涉及,这对于书店进一步扩大规模是不利的。宁因此,书店决定开发一套新的图书销售系统。 书店的新战略规划:书店的战略规划是要建立更多的客户群以扩大书店的发展规模,进而扩大市场。 一个战略是为外地用户扩大电话定购能力,另一个战略是要通过Internet 增加直接客户市场销路。新系统是一个能为企业的快速增长进行计划并准备加强支持客户交互作用的系统。 战略系统计划项目产生了技术结构计划,应用程序结构计划和实施的时间帧。 1,技术结构计划: 1,把商业应用软件转移到客户-服务器结构来,为数据库和电信功能保留了主机,以允许其容量增加及快速发展。 2,向在Internet 上经营商业转移,首先要有一个Web 站点,然后要有链 接到内部系统和数据库的一些客户和供应商的事务处理支持。 3,预期最后向内联网解决方案发展 2,应用程序结构计划; 1,财务/会计:带客户-服务器的软件包解决方案 2 ,人力资源:一个软件包解决方案,最大限度地使员工访问人力资源表,过程和利益信息。 3,客户支持系统:设计一个订单处理和执行系统,综合三方面的订单 处理需求:通过WEB 邮购,电话定购和直接客户市场销售。 4,库存管理系统:设计一个商品销售和库存系统,可以部分提供给客户以便查询 5,零售店系统:把商店管理系统与库存管理系统集成起来 3,实施应用结构计划的时间帧 1,首先,实施客户支持系统。 2,在客户支持系统启动后立即开始实施库存管理系统。 3,把零售店系统与库存管理系统集成起来 4,更新人力资源系统和财务/会计系统 1,系统分析 根据书店的要求,可以确定系统相关者:

实验三 连续时间LTI系统的时域分析报告

实验三 连续时间LTI 系统的时域分析 一、实验目的 1.学会用MA TLAB 求解连续系统的零状态响应; 2. 学会用MATLAB 求解冲激响应及阶跃响应; 3.学会用MA TLAB 实现连续信号卷积的方法; 二、实验原理 1.连续时间系统零状态响应的数值计算 我们知道,LTI 连续系统可用如下所示的线性常系数微分方程来描述, () ()0 ()()N M i j i j i j a y t b f t ===∑∑ 在MA TLAB 中,控制系统工具箱提供了一个用于求解零初始条件微分方程数值解的函数lsim 。其调用格式 y=lsim(sys,f,t) 式中,t 表示计算系统响应的抽样点向量,f 是系统输入信号向量,sys 是LTI 系统模型,用来表示微分方程,差分方程或状态方程。其调用格式 sys=tf(b,a) 式中,b 和a 分别是微分方程的右端和左端系数向量。例如,对于以下方程: ''''''''''''32103210()()()()()()()()a y t a y t a y t a y t b f t b f t b f t b f t +++=+++ 可用32103210[,,,];[,,,];a a a a a b b b b b == (,)sys tf b a = 获得其LTI 模型。 注意,如果微分方程的左端或右端表达式中有缺项,则其向量a 或b 中的对应元素应为零,不能省略不写,否则出错。 例3-1 已知某LTI 系统的微分方程为 y’’(t)+ 2y’(t)+100y(t)=f(t) 其中,' (0)(0)0,()10sin(2)y y f t t π===,求系统的输出y(t). 解:显然,这是一个求系统零状态响应的问题。其MATLAB 计算程序如下: ts=0;te=5;dt=0.01; sys=tf([1],[1,2,100]); t=ts:dt:te; f=10*sin(2*pi*t); y=lsim(sys,f,t); plot(t,y); xlabel('Time(sec)'); ylabel('y(t)'); 2.连续时间系统冲激响应和阶跃响应的求解 在MATLAB 中,对于连续LTI 系统的冲激响应和阶跃响应,可分别用控制系统工具箱提供的函数impluse 和step 来求解。其调用格式为 y=impluse(sys,t)

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