《连续系统分析小结》PPT课件.ppt

1,连续系统分析小结,知识结构。基本概念与计算。卷积积分计算。拉普拉斯变换与反变换。系统函数的应用。系统模型及系统分析方法。系统频率响应。,2,知识结构,连续系统,微分方程模型,电路模型,经典法,齐次解+特解自由响应+强迫响应,零输入响应+零状态响应,初始值决定积分常数,全响应,系统方框图,系统信号流图,S域电路模型,S域分析,时域分析,代数方程模型,系统函数H(s),零状态响应,自由响应+强迫响应,频率响应,三种强迫响应,几何作图,波特图,卷积法,3,基本概念与计算,自由响应时域：齐次解，与特征根的有关项。S域：系统函数H(s)的极点展开的相关项(部分自由响应)。强迫响应时域：特解，与激励的有关项。S域：激励信号F(s)的极点展开的相关项。三种强迫响应：f(t)=(t)；f(t)=e-t(t)；,4,基本概念与计算,零输入响应时域：与齐次解形式相同，用0-初始值确定C。S域：(电路)初值电源单独作用时的响应；(方程)与初始值相关的部分项。零状态响应时域：与非齐次解形式相同，用零初始值确定C。S域：(电路)激励电源单独作用时的响应；(方程)与激励函数相关的部分项或H(s)F(s)的反变换。冲激响应h(t)激励为(t)时的系统零状态响应。系统函数H(s)的反变换。阶跃响应g(t)激励为(t)时的系统零状态响应。G(s)=H(s)/s；再进行反变换。,5,基本概念与计算,初始状态0-初始值：系统储藏的能量。0+初始值：系统储藏的能量与激励信号作用共同产生。稳定性BIBO稳定性。内部稳定性。系统函数极点与冲激响应的关系确定稳定性。系统函数的求解对零状态系统的微分方程进行S变换即可求得H(s)。由系统的S域模拟图求H(s)。由系统的信号流图根据梅森公式求H(s)。根据H(s)的零、极点和附加条件（初值或终值等）求H(s)。,卷积积分的计算,图解法计算换元,反折扫描,分段分段确定积分上下限,计算每段积分用卷积性质计算微积分性质时移性质与(t)的卷积、与(t)的卷积拉普拉斯变换计算卷积定理基本规律两个不同宽度的门函数卷积是梯形两个相同宽度的门函数卷积是三角形两信号的起始点之和为卷积波形的起始点两信号的终止点之和为卷积波形的起始点,7,拉普拉斯变换与反变换,四个基本变换对(t)1,(t)1/s,e-t(t)1/(s+),cos(t)(t)s/(s2+2)。四个性质时移；频移；时域微分；频域微分。反变换单极点，重极点，复极点。利用拉普拉斯变换性质。拉普拉斯变换与收敛域因果信号，反因果信号，双边信号,系统函数的应用,求系统的冲激响应h(t)，h(t)H(s)求系统的零状态响应yzs(t)，即yzs(t)H(s)F(s)由H(s)可直接写出系统的微分方程。画出系统方框图或信号流图。将系统函数中的sj，得系统频率响应H(j)由系统函数画出零极点图，用几何方法画出系统频率响应。由系统函数可画出波特图。,9,系统描述（数学模型）,微分方程系统函数H(s)或冲激响应h(t)零极点图并附加条件系统方框图或信号流图电路电路的S域模型,10,系统分析方法,微分方程时域分析：经典法用拉普拉斯变换将微分方程变换成代数方程零输入响应用时域分析，零状态响应Yzs(s)=H(s)F(s)电路求出初始值画出S域模型电路分析方法求Y(s)，反变换得y(t)。零极点图并附加条件求系统函数H(s)，零状态响应Yzs(s)=H(s)F(s)系统方框图或信号流图用梅森公式求系统函数H(s)，零状态响应Yzs(s)=H(s)F(s),11,系统的频率响应,由零极点图的几何作图法由系统函数画出零极点图画出矢量当频率由0时画出幅频特性和相