实验 (三) 项目名称:利用MATLAB研究分析连续系统及离散系统的复频域特性

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1、实验(三)项目名称:利用MATLAB分析连续系统及离散系统的复频域特性————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:2广东技术师范学院实验报告实验(三)项目名称:利用MATLAB分析连续系统及离散系统的复频域特性一.实验目的1.掌握Laplace变换的意义、基本性质及应用。2.掌握拉普拉斯变换的三维可视化表示。3.理解系统函数的零、极点分布(极、零图)决定系统时间原函数的特性。4.掌握系统冲激响应。5.H(z)部分分式展开的

2、MATLAB实现6.H(z)的零极点与系统特性的MATLAB计算二.实验原理1.Laplace变换和逆变换定义为(4–1)在Matlab中实现Laplace变换有两个途径:直接调用指令laplace和ilaplace进行;根据定义式(4–1),利用积分指令int实现。相较而言,直接利用laplace和ilaplace指令实现机器变换要简洁一些。调用格式:L=laplace(F)F=ilaplace(L)2.实现拉普拉斯曲面图及其可视化的步骤如下:a.定义两个向量x和y来确定绘制曲面图的复平面横座标和纵座标的范围。b.

3、调用meshgrid函数产生包含绘制曲面图的s平面区域所有等间隔取样点的复矩阵。c.计算复矩阵s定义的各样点处信号拉氏变换F(s)的函数值,并调用abs函数求其模。d.调用mesh函数绘出其幅度曲面图。3.在连续系统的复频域分析中,系统函数起着十分重要的作用,它包含了连续系统的固有特性。通过系统函数可以对系统的稳定性、时域特性、系统频率响应等系统特性进行分析。若连续系统的系统函数的零极点已知,系统函数便可确定下来,即系统函数H(s)的零极点分布完全决定了系统的特性。系统函数的零点和极点位置可以用matlab的多项式求

4、根函数roots()来求得。用roots()函数求得系统函数H(s)的零极点后,就可以用plot命令在复平面上绘制出系统函数的零极点图。severalgroupnumber,thenwithb±a,=c,cisismethylbtwoverticalboxbetweenofaccuratesize.Per-2~3measurement,suchasproceedsofcvaluesareequalandequaltothedesignvalue,thentheverticalinstallationaccurate.

5、Forexamplea,b,andcvalueswhileonhorizontalverticalerrorsformeasurement,Generalinironanglecodebitatmeasurementlevelpointsgriderrors,specificmethodisfrombaselinetomethylverticalboxcenterlinedistancefora,,tobverticalboxdistanceforb,listcanmeasured4.系统冲激响应h(t)的时域特性完

6、全由系统函数H(s)的极点位置决定,H(s)的每一个极点将决定h(t)的一项时间函数。显然,H(s)的极点位置不同,h(t)的时域特性也完全不同。用函数residue()求出H(s)部分分式展开的系数后,便可根据其极点位置分布情况直接求出H(s)的拉普拉斯反变换h(t)。且利用绘制连续时间系统冲激响应曲线的matlab函数impulse(),将系统冲激响应h(t)的时域波形绘制出来。5.利用tf()函数、pole()函数、zero()函数和pzmap()函数,能方便地求出系统函数的零极点,并绘出其零极点分布图。调用格

7、式:sys=tf(b,a);%b为系统函数分子多项式系数构成的行向量;a为分母多项式系数构成的行向量;sys为系统函数对象。p=pole(sys);%输出参量p为返回包含系统函数所有极点位置的列向量。z=zero(sys);pzmap(sys);%用于绘制系统函数零极点分布图和计算系统函数的零极点位置6.部分分式展开的MATLAB实现[r,p,k]=residuez(num,den)num,den分别为X(z)分子多项式和分母多项式的系数向量。r为部分分式的系数,p为极点,k为多项式的系数。若为真分式,则k为零。7.

8、H(z)的零极点与系统特性的MATLAB计算利用tf2zp函数计算H(z)的零极点,调用形式为[z,p,k]=tf2zp(b,a)b和a分别为H(z)分子多项式和分母多项式的系数向量。返回值z为零点、p为极点、k为增益常数。H(z)零极点分布图可用zplane函数画出,调用形式为zplane(b,a)一.实验内容1.试用MATLAB求函数的拉普

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