1、用Matlab進(jìn)行系統(tǒng)函數(shù)H(s)仿真,無01班 房建新 楊平 姜韜 鄭華 王萌,概述,Matlab的Simulink工具箱具有強(qiáng)大的信號(hào)與系統(tǒng)仿真功能，可以進(jìn)行時(shí)域、頻域，連續(xù)信號(hào)、離散信號(hào)的實(shí)時(shí)仿真。 Laplace變換廣泛的應(yīng)用于系統(tǒng)分析，我們嘗試了使用Simulink對(duì)課本中的一些例題進(jìn)行了仿真，對(duì)Laplace變換有了更加形象直觀的認(rèn)識(shí)。下面是仿真的過程與結(jié)果。,一、系統(tǒng)穩(wěn)定性,極點(diǎn)分布對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響 1）p=0.02（不穩(wěn)定） Simulink中的系統(tǒng)框圖,仿真結(jié)果 輸入沖激信號(hào)(1s接入)系統(tǒng)響應(yīng)h(t),把極點(diǎn)改為p=-0.02 仿真結(jié)果為 可以看出此時(shí) 系統(tǒng)是穩(wěn)定的,h(

2、t),二、反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性,建立如下的反饋系統(tǒng)（課本241頁例4-26）,反饋系數(shù)F=1.5時(shí)（不穩(wěn)定） 輸入沖激信號(hào)(t=1s接入) 系統(tǒng)響應(yīng)h(t),反饋系數(shù)為F=2時(shí)（臨界穩(wěn)定） 系統(tǒng)響應(yīng)穩(wěn)定后 是一個(gè)非零常值,h(t),反饋系數(shù)為F=5時(shí)（穩(wěn)定系統(tǒng)） 擺動(dòng)多次后趨于零,h(t),三、系統(tǒng)的頻率響應(yīng),1.帶通濾波器的仿真（課本223頁例4-22） 系統(tǒng)建立如下 仿真分析結(jié)果為,2.二階諧振系統(tǒng)的仿真（課本225頁圖4-35） RLC諧振系統(tǒng)的建立 共軛極點(diǎn)p=-530i 系統(tǒng)諧振頻率約為30rad/s 仿真結(jié)果為,將alpha值改為1和0.1 觀察系統(tǒng)在不同Q值條件下H(s)的變化 將極

3、點(diǎn)分別改為 p=-130i p=-0.130i 所得仿真結(jié)果為,3.帶阻濾波器的仿真（課本232頁圖444b） 系統(tǒng)建立為 零點(diǎn)z=-0.130i 仿真結(jié)果為,四、負(fù)反饋對(duì)系統(tǒng)頻率響應(yīng)的改善,魔電課告訴我們，負(fù)反饋改善頻響特性 以低通放大器為例，分析負(fù)反饋的影響 極點(diǎn)p=-10 增益A=10 F=0時(shí)未引入反饋,引入反饋F=0.1 理論計(jì)算 閉環(huán)增益為A f=A/(1+AF)=5 截止頻率f H=f(1+AF)=p(1+AF)=20rad/s 仿真結(jié)果為,小結(jié),總的來說，上述結(jié)果直觀的給出了系統(tǒng)函數(shù)H(s)的時(shí)域、頻域仿真圖形，達(dá)到了預(yù)期的效果。 時(shí)間倉促，我們僅對(duì)上述較簡(jiǎn)單的系統(tǒng)進(jìn)行了粗略的仿真，對(duì)于得到的結(jié)果（如個(gè)別幅頻特性與相頻特性曲線），我們也缺少嚴(yán)格的理論驗(yàn)證。 Matlab功能強(qiáng)大，但也不是沒有缺陷，使用Spectrum Analyzer的時(shí)候就充分感受到這一點(diǎn)。（經(jīng)過對(duì)參數(shù)的反復(fù)調(diào)整才得到了令人可以接受的結(jié)果，之前的情況慘不忍