连续时间信号与系统的s域分析.ppt

1、 4-4 LTI系统和线性电路的s域分析,5.系统方框图表示 用方框图表示一个系统，可直观地表示系统的入出关系和功能。 复杂系统通常由许多子系统互联而成，每个子系统可用其功能方框表示。 系统方框图也称为系统实现框图。 在复杂系统中，经常用系统函数表示各功能模块，因此，用系统函数研究互联系统的特性和功能是常用的技术。, 4-4 LTI系统和线性电路的s域分析,5.系统方框图表示 （1）串联系统：串联系统的系统函数是其子系统系统函数的乘积，而且与子系统的级联次序无关。 对串联系统，有, 4-4 LTI系统和线性电路的s域分析,5.系统方框图表示 （2）并联系统：并联系统的系统函数是其子系统的系统函

2、数之和。 对并联系统，有, 4-4 LTI系统和线性电路的s域分析,5.系统方框图表示 （3）反馈系统：反馈系统的系统函数是前向系统函数除以由1减去环路系统函数得到的差。, 4-4 LTI系统和线性电路的s域分析,5.系统方框图表示 （3）反馈系统：, 4-4 LTI系统和线性电路的s域分析,5.系统方框图表示, 4-4 LTI系统和线性电路的s域分析,6.系统的流图表示 系统流图是含有源节点和宿节点的有向路径图 在流图中，输入信号从源节点流入，经过此有向路径，从宿节点流出输出信号 流图含有若干个中间节点，节点之间由有向连支连接 每个连支表示一个子系统，连支的出发点为输入，到达点为输出。连支上

3、标记该子系统的系统函数；当连支上标记一常数时，表示输出等于加权了此常数的输入；当缺省此常数时，表示输出等于输入。 当有多个有向连支汇聚于同一节点时，就发生加法运算；当有多个有向连支从同一节点出发时，该节点表示的输出量同时输向这些连支。, 4-4 LTI系统和线性电路的s域分析,6.系统的流图表示, 4-4 LTI系统和线性电路的s域分析,7.系统实现 许多物理系统可以用微分方程来数学建模，因此，我们可用能完成此微分方程功能的电子系统来模拟相应的物理系统，当然更可以模拟用微分方程描述的数学系统。这称为系统实现。 （1） 系统实现的基本部件 系统实现通常由加法器，放大器（或衰减器）和积分器组成。,

4、 4-4 LTI系统和线性电路的s域分析,7.系统实现,系统实现的基本部件,系统实现的基本部件的流图表示, 4-4 LTI系统和线性电路的s域分析,7.系统实现 (2)系统的直接型实现, 4-4 LTI系统和线性电路的s域分析,7.系统实现 (2)系统的直接型实现,n阶系统模拟方框图, 4-4 LTI系统和线性电路的s域分析,7.系统实现 (2)系统的直接型实现,n阶系统的流图, 4-4 LTI系统和线性电路的s域分析,7.系统实现 (2)系统的直接型实现,一般二阶系统的系统流图 一般一阶系统的系统流图, 4-4 LTI系统和线性电路的s域分析,7.系统实现 （3）系统的串联型实现 其中,一阶

5、子系统由一对零极点组成，或仅由一个极点组成，即 或, 4-4 LTI系统和线性电路的s域分析,7.系统实现 （3）系统的串联型实现 当零点或极点为复数时，必有共轭零点或极点，两个互相共轭的零极点对可用一个二阶实系统 实现 或共轭极点可用一个二阶实系统 实现。总之，一个n阶系统可用若干个一阶或二阶实系统串联组成。, 4-4 LTI系统和线性电路的s域分析,7.系统实现 （3）系统的串联型实现 例4-31已知系统函数为 ，求其串联实现的系统流图。, 4-4 LTI系统和线性电路的s域分析,7.系统实现 （4）系统的并联型实现 由多项式的部分分式分解定理知，当系统节点都是单极点时n阶系统的系统函数 其中, 当实极点 为实数时，子系统 可用一个一阶实系统实现；共轭极点对可用一个二阶实系统 实现，使得一个n阶系统可用若干个一阶或二阶实系统并联组成。, 4-4 LTI系统和线性电路的s域分析,7.系统实现 （4）系统的并联型实现 例4-32已知系统函数为 ，画出以并联结构实现的系统流图 。, 4-4 LTI系统和线性电路的s域分析,7.系统实现 （5）系统的串并联型实现 在有重极点情况下，部分分式分解可把系统函数分解为低阶子系统的并联，即 其中 为与极点 相应的子系统，对于单极点而言，有 ，而对于 重极点而言，有 因此整个系统是子系统的并联，但其中与重极点相应的子系统用串