线性系统分析

线性系统分析Tag内容描述：<p>1、1 随机信号通过线性系统的分析 * 2 内容安排 线性系统 1 随机信号通过线性系统 2 白噪声通过线性系统 3 随机序列通过线性系统 4 * 3 1 系统分类 确定系统 随机系统 n线性系统 n非线性系统 * 4 1 线性时不变系统 线性时不变系统 x(t)y(t ) 线性 时不变 * 5 1 信号通过线性时不变系统 线性时不变系统 h(t) x(t)y(t ) 时域 频域 系统的冲激响应 系统的传输函数 * 6 1 线性系统 卷积定理： 时域卷积定理：若给定两个时间函数 已知，则 频域卷积定理： * 7 1 线性系统 系统是线性的、时不变的、稳定且物理可实现( 因果性) 稳定：系统的冲激响应。</p><p>2、第三章 线性系统的时域分析习题及参考答案3-1 解：3-2 解：3-3 解：3-4 解：3-5 解：3-6 解：3-7 解：3-8 解：3-9 解：列劳斯表如下：系统不稳定3-10 解：（略）3-11 解：系统的特征方程为：化简得;列劳斯表如下：003-13 解：（1）、（2）（3）3-14 解：（1）（2）（3）3-15 解：（1）系统的开环传递函数为：而（2）系统的开环传递函数为：而（3）系统的开环传递函数为：而同时作用下的系统误差为。</p><p>3、第五章 线性系统的频域分析法习题及参考答案5-3 解：5-5 解：（2）5-9 解：对数幅频渐近线特性如下：对数幅频渐近线特性如下：对数幅频渐近线特性如下：5-10 解：5-12 5-13 解：5-15 解：5-16 解：5-17 解：5-18 解。</p><p>4、复习,1冲激响应,2阶跃响应,系统在单位冲激信号 作用下产生的零状态响应，称为单位冲激响应，简称冲激响应。一般用h(t)表示。,系统在单位阶跃信号作用下的零状态响应，称为单位阶跃响应，简称阶跃响应。一般用g(t)表示。,3阶跃响应与冲激响应的关系,线性时不变系统的微（积）分特性,同一线性时不变系统的阶跃响应与冲激响应,2.3 卷积积分,一卷积 (Convolution) 的引入,(t),h(t),(t-),h(t-),f()(t-)d,f ()h(t-)d,f(t),f(t) * h(t),二卷积积分,三卷积的计算,1.图解法,例题,三卷积的计算,2.解析法,例题,总结,求解响应的方法：,时域经典法：,双。</p><p>5、例:,已知描述某系统的差分方程为,且,设激励,求响应序列,用三种方法求解此题 方法一：经典法 方法二：双零法 方法三：用离散卷积求零状态响应,方法一：经典法,（1） 求齐次解,特征方程为,故特征根为,则齐次解为,（2）求特解,由题知激励是指数序列形式，可设特解为,将其代入差分方程得,（3） 求全解,由原差分方程得,解得,所以系统的全解为,（1） 求零输入响应,在零输入情况下，响应 满足齐次方程，解的形式为,这一点一定要注意：如果已知系统的初始值 , 欲求零输入响应，还必须经过迭代求出初始状态。,方法二：求零输入和零状态响应,（2） 。</p><p>6、1.2 信号,信号的分类 典型确定性信号介绍,一信号的分类,信号的分类方法很多，可以从不同的角度对信号进行分类。 与函数一样，一个实用的信号除用解析式描述外，还可用图形、测量数据或统计数据描述。通常，将信号的图形表示称为波形或波形图. 按实际用途划分： 电视信号 雷达信号 控制信号 通信信号 广播信号 按所具有的时间特性划分,1确定性信号和随机信号,对于指定的某一时刻t，可确定一相应的函数值f(t)。 若干不连续点除外。,确定性信号,随机信号,伪随机信号,貌似随机而遵循严格规律产生的信号（伪随机码）。,2连续信号和离散信号,连。</p><p>7、第10章 线性系统频率特性测量和网络分析,10.1 线性系统频率特性测量 10.2 网络分析仪,10.1 线性系统频率特性测量,10.1.1 幅频特性测量 10.1.2 扫频测量与扫频源 10.1.3 相频特性测量,引 言,什么是线性系统的频率特性？,频域中的两个基本测量问题,信号的频谱分析：可由频谱分析仪完成 线性系统频率特性的测量：可由网络分析仪完成,10.1.1 幅频特性测量,点频测量法线性系统频率特性的经典测量法 每次只能将加到被测线性系统的信号源的频率调节到某一个频点。依次设置调谐到各指定频点上，分别测出各点处的参数，再将各点数据连成完整的曲线。</p><p>8、自动控制原理,杭州电子科技大学 “自动控制原理”精品课程课题组 2009.11,2006年度浙江省精品课程,5.4 频域稳定判据和系统的相对稳定性,引言 映射定理（幅角定理） Nyquist稳定判据 虚轴上有开环极点的Nyquist稳定判据 对数频率稳定判据 系统的相对稳定性和稳定裕度,引言,控制系统的闭环稳定性是系统分析和设计所需要解决的首要问题。 两种常用的频域稳定判据：Nyquist稳定判据（简称乃氏判据）和对数频率稳定判据。 Nyquist判据根据开环幅相曲线判别闭环系统稳定性； 对数频率稳定判据根据开环对数频率特性曲线判断闭环系统稳定性； 两种。</p><p>9、第五章 线性系统的频域分析法,5-3 开环系统的典型环节分解 和开环频率特性曲线绘制,5-1 引言,5-2 频率特性,5-1 引言,研究系统在正弦输入信号作用下系统响应的性能。,频域分析法,5-2 频率特性,幅频特性_ 相频特性_,系统频率特性表达式：,5-3 开环系统的典型环节分解和开环频率特性曲线绘制,一.典型环节,二.典型环节的频率特性,三.开环幅相曲线绘制,四.开环对数幅相曲线绘制,一.典型环节,2.非最小相位环节:,1.最小相位环节:,3. 系统开环频率特性,1.最小相位环节G(s):,比例环节k(k0) 惯性环节1/(Ts+1)(T0) 一阶微分环节Ts+1(T0) 二阶振荡环节。</p><p>10、第三章 线性系统的运动分析,3.1 运动分析的含义,3.1.1 问题的提出及其解的存在 惟一性 分析系统运动的目的:从其数学模型出发,定量地和精确地定出系统运动的变化规律,以便为系统的实际运动过程做出估计. 只有当状态方程的满足初始条件的解存在且唯一时,对系统运动的分析才有意义.,3.1.2 线性系统响应的特点,线性系统满足叠加原理 可以把系统在初始状态和输入向量作用下的运动,分解为两个单独的分运动,即由初始状态引起的自由运动和由输入作用引起的强迫运动; 系统由初始状态和由输入作用引起的整体响应就由零输入响应(输入为零时)与零状态。</p><p>11、第三章 线性系统的时域分析,3.1 动态和稳态性能指标 3.2 一阶系统的时域分析 3.3 二阶系统的时域分析 3.4 线性系统的稳定性分析 3.5 控制系统的稳态误差 3.6 基于MATLAB的线性系统时域分析 小结,时域分析给系统施加一输入信号，通过研究系统的输出（响应）来评价系统的性能。 如何评价一个系统性能的好坏，有一些动态和稳态的性能指标可以参考。,3.1 动态和稳态性能指标,在学习这些性能指标之前，首先来看一下系统所常用的一些典型输入信号。 一、典型输入信号 1. 阶跃函数 阶跃函数(见图3-1(a)的时域表达式为,式中,R为常数,当R 1时,r(t)=。</p><p>12、第七章 线性离散系统的分析与校正,7.1 离散系统的基本概念 目前, 随着计算机性能和可靠性的不断提高, 计算机越来越 多地参与系统的控制. 而计算机所能接收和输出的信号只能是数 字信号, 数字信号是关于时间t的离散信号. 简单来说这种系统叫 采样离散控制系统, 其一般结构可由下图简单表示:,图中, S是采样开关, 它以周期T开闭一次. 当连续信号e(t)经过,采样开关S后, 得到一时间t的离散信号,. 上图中的其它信号,都是时间t的连续信号. 于是定义:在系统中只要有一处的信号是 时间t的离散信号, 即为时间t的断续函数时, 此系统就叫采样离 散系统。</p><p>13、______________________________________________________________________________________________________________专业课习题解析课程西安电子科技大学844信号与系统专业课习题解析课程第1讲第一章 信号与系统（一）专业课习题解析课程第2讲第一章 信号与系统（二）1-1画出下列各信号的波形【式中】为斜升函数。（2） （3）（4） （5）（7） （10）解：各信号波形为（2）（3）（4）（5）（7）（10）1-2 画出下列各信号的波形式中为斜升函数。（1） （2）（5） （8。</p>