1、信號(hào)與系統(tǒng)matlab實(shí)驗(yàn)3連續(xù)時(shí)間LTI分析實(shí)驗(yàn)三連續(xù)時(shí)間LTI系統(tǒng)分析姓名學(xué)號(hào)班級(jí)通信一班、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊徽莆帐褂肕atlab進(jìn)行連續(xù)系統(tǒng)時(shí)域分析的方法1、學(xué)會(huì)使用符號(hào)法求解連續(xù)系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)2、學(xué)會(huì)使用數(shù)值法求解連續(xù)系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)3、學(xué)會(huì)求解連續(xù)系統(tǒng)的沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)掌握使用Matlab進(jìn)行連續(xù)時(shí)間LTI系統(tǒng)的頻率特性及頻域分析方法、學(xué)會(huì)運(yùn)用MATLA分析連續(xù)系統(tǒng)地頻率特性2、學(xué)會(huì)運(yùn)用MATLA進(jìn)行連續(xù)系統(tǒng)的頻域分析掌握使用Matlab進(jìn)行連續(xù)時(shí)間LTI系統(tǒng)s域分析的方法、學(xué)會(huì)運(yùn)用MATLAB：拉普拉斯變換LT2、學(xué)會(huì)運(yùn)用MATLA球:拉普拉斯反變換ILT3、學(xué)會(huì)在MATL

2、A杯境下進(jìn)行連續(xù)時(shí)間LTI系統(tǒng)s域分析、實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)例分析連續(xù)系統(tǒng)時(shí)域分析詳細(xì)請(qǐng)參見實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)第二局部的第5章相關(guān)局部連續(xù)時(shí)間LTI系統(tǒng)的頻率特性及頻域分析詳細(xì)請(qǐng)參見實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)第二局部的第8章相關(guān)局部拉普拉斯變換及連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的s域分析詳細(xì)請(qǐng)參見實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)第二局部的第10、11章相關(guān)局部三、實(shí)驗(yàn)過程一熟悉三局部相關(guān)內(nèi)容原理(二)完成作業(yè)某系統(tǒng)的微分方程如下：r(t)3r(t)2r(t)e(t)3e(t)其中,e(t)為鼓勵(lì),r(t)為響應(yīng).1、用MATLABr令求出并畫出e(t)e3tu(t),r(0)1,r(0)2時(shí)系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)和零輸入響應(yīng)(零狀態(tài)響應(yīng)分別使用符號(hào)法和數(shù)值法求解,零輸入響應(yīng)只使

3、用符號(hào)法求解)；>>eq='D2y+3*Dy+2*y=0'>>cond='y(0)=1,Dy(0)=2'> >yzi=dsolve(eq,cond);yzi=simplify(yzi);> >eq1='D2y+3*Dy+2*y=Dx+3*x'eq2='x=exp(-3*t)*Heaviside(t)'cond='y(-0.01)=0,Dy(-0.001)=0'yzs=dsolve(eq1,eq2,cond);yzs=simplify(yzs.y)yzs=heavisi

4、de(t)*(-exp(-2*t)+exp(-t)> >yt=simplify(yzi+yzs)yt=-3*exp(-2*t)+4*exp(-t)-exp(-2*t)*heaviside(t)+exp(-t)*heaviside(t)> >subplot(3,1,1);> >ezplot(yzi,0,8);gridon;> >title('rzi');> >subplot(3,1,2);> >ezplot(yzs,0,8);> >gridon;> >title('rzs

5、9;);> >subplot(3,1,3);> >ezplot(yt,0,8);gridon;>>title('完全響應(yīng)')完全響應(yīng)sys=tf(1,3,1,3,2);t=ts:dt:te;f=exp(-3*t)*uCT(t);y=lsim(sys,f,t);plot(t,y),gridon;axis(0,8,-0.02,0.27);xlable('Time(sec)'),ylable('y(t)');title('零狀態(tài)響應(yīng)')2、r(t)3r(t)2r(t)e(t)3e(t)e(t)e3tu

6、(t),r(0)1,r(0)2使用MATLA晞令求出并畫出系統(tǒng)的沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)(數(shù)值法)；用卷積積分法求系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)并與(1)中結(jié)果進(jìn)行比擬；t=0:0.001:4;sys=tf(1,3,1,3,2);h=impulse(sys,t);g=step(sys,t);subplot(2,1,1);plot(t,h),gridon;xlable('Time(sec)'),ylable('h(t)');title('沖激響應(yīng)');subplot(2,1,2);plot(t,g),gridon;xlable('Time(sec)')

7、,ylable('g(t)');title('階躍響應(yīng)')_o1100.S1dt=0.01;t1=0:dt:8;f1=exp(-3*t1);t2=t1;sys=tf(1,3,1,3,2);f2=impulse(sys,t2);t,f=ctsconv(f1,f2,t1,t2,dt)functionf,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(1,1,1)plot(t,f);gridon;axis(min

8、(t),max(t),min(f)-abs(min(f)*0.2),max(f)+abs(max(f)*0.2);title('卷積結(jié)果')3、r(t)3r(t)2r(t)e(t)3e(t)使用MATLABr令求出并畫出此系統(tǒng)的幅頻特性和相頻特性；使用頻域分析法求解系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)并與(1)中結(jié)果進(jìn)行比擬；>>w=-3*pi:0.01:3*pi;b=1,3;a=1,3,2;H=freqs(b,a,w);subplot(2,1,1);plot(w,abs(H),gridon;xlabel('omega(rad/s)'),ylabel(|H(omega)

9、|);title('H(w)的幅頻特性,);subplot(2,1,2);plot(w,angle(H),gridon;xlabel('omega(rad/s)'),ylabel('phi(omega)');title('H(w)的相頻特性')aiad<的相頻侍性H=sym('1/(iA2*wA2+3*i*w+2)');H=simplify(ifourier(H);subplot(3,1,1);ezplot(H,0,8),gridon;title'零狀態(tài)響應(yīng)'等狀態(tài)響應(yīng)0123456780.201D4

10、、r(t)3r(t)2r(t)e(t)3e(t)使用MATLABr令求出并畫出e(t)cos2t時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng);t=0:0.1:20;w=2;H=(j*w+3)/(jA2*wA2+3*j*w+2);f=cos(2*t);y=abs(H)*cos(w*t+angle(H);subplot(2,1,1);plot(t,f);gridon;ylabel('f'),xlabel('Time(s)');title(,輸入信號(hào)的波形,);subplot(2,1,2);plot(t,y);gridon;ylabel(,y(t),),xlabel(,Time(sec),);t

11、itle(,穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的波形,)Tiin*(si聰態(tài)響應(yīng)打帔先5、r(t)3r(t)2r(t)e(t)3e(t)求出并假設(shè)條件同(1),借助MATLA的號(hào)數(shù)學(xué)工具箱實(shí)現(xiàn)拉普拉斯正反變換的方法并與(1)畫出e(t)e3tu(t),r(0)1,r(0)2時(shí)系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)和零輸入響應(yīng),的結(jié)果進(jìn)行比擬>>symstsYzis=(s+5)/(sA2+3*s+2);yzi=ilaplace(Yzis)yzi=3*exp(-2*t)+4*exp(-t)>>xt=exp(-3*t)*Heaviside(t);Xs=laplace(xt);Yzss=(3+s)*Xs/(sA2+3*s+2

12、);yzs=ilaplace(Yzss)yzs=2*exp(-3/2*t)*sinh(1/2*t)>>yt=simplify(yzi+yzs)yt=-3*exp(-2*t)+4*exp(-t)+2*exp(-3/2*t)*sinh(1/2*t)ts=0:0,1:20;yzil=-3*exp(-2*ts)+4*exp(-ts);yzsl=2*exp(-3/2*ts),*sinh(1/2*ts);ytl=-3*exp(-2*ts)+4*exp(-ts)+2*exp(-3/2*ts),*sinh(1/2*ts);subplot(3,1,1);plot(ts,yzil);gridon;ti

13、tle('零輸入')；subplot(3,1,2);plot(ts,yzsl);gridon;title('零狀態(tài)')；subplot(3,1,3);plot(ts,ytl);gridon;title('全響應(yīng)')；三補(bǔ)充作業(yè)某二階因果連續(xù)LTI系統(tǒng)的方框圖如題7圖所示,其中e(t)是鼓勵(lì)信號(hào),r(t)是系統(tǒng)響應(yīng),且同時(shí)e(t)e2tu(t)r(0)r(0)1,試求解系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)rZi(t),零狀態(tài)響應(yīng)/(t)和全響應(yīng)r(t).eq='D2y+7*Dy+10*y=0,;cond='y(0)=1,Dy(0)=1'yzi=

14、dsolve(eq,cond);yzi=simplify(yzi)eq1='D2y+7*Dy+10*y=2*Dx+3*x'eq2='x=exp(-2*t)*Heaviside(t)'cond='y(-0.001)=0,Dy(-0.001)=0'yzs=dsolve(eq1,eq2,cond);yzs=simplify(yzs.y)yt=simplify(yzi+yzs)subplot(311)ezplot(yzi,0,8);gridonaxis(0,3.5,0,1.5)title('零輸入響應(yīng),)subplot(312)ezplot(yzs,0,8);gridonaxis(0,3.5,0,0,3)title(