零输入、零状态及完全响应

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1、实验二零输入、零状态及完全响应一、实验目的1．通过实验，进一步了解系统的零输入响应、零状态响应和完全响应的原理。2．掌握用简单的R-C电路观测零输入响应、零状态响应和完全响应的实验方法。二、实验设备1．THBCC-1型信号与系统·控制理论及计算机控制技术实验平台2．PC机3.THBXD数据采集卡一块（含37芯通信线、16芯排线和USB电缆线各一根）三、实验内容1．连接一个能观测零输入响应、零状态响应和完全响应的电路图（参考图2-1）。2．分别观测该电路的零输入响应、零状态响应和完全响应的动态曲线。四、实验原理1.零输入响应、零状态响应和完全响应的模拟电路如图2

2、－1所示。图2-1零输入响应、零状态响应和完全响应的电路图图2-2零输入响应、零状态响应和完全响应曲线其中①---零输入响应②---零状态响应③----完全响应式(3)等号右方的第二项为零输入响应，即由初始条件激励下的输出响应；第一项为零状态响应，它描述了初始条件为零（Uc（0）=0）时，电路在输入E=15V作用下的输出响应，显然它们之和为电路的完全响应，图2-2所示的曲线表示这三种的响应过程。五、实验步骤1.实验准备1.1将“阶跃信号发生器”的输出端接至实验台上“输入响应、零状态响应和完全响应”单元的“+2V”输入端，调节“阶跃型号发生器”正输出的“RP1”

3、电位器，让阶跃输出为“2V”;1.2将“直流稳压电源”的“+5V”接至“零输入响应、零状态响应和完全响应”单元的“+5V”输入端。1.3将“零输入、零状态和完全响应”单元的输出端与“数据采集接口单元”的AD1通道相连。2.零输入响应将S1短接到2处，S2短接到1处，使+2V直流电源对电容C充电，当充电完毕后，将S2接到2处，用“THBCC-1”软件上的“虚拟示波器”观察并记录Uc(t)的变化。零输入响应2．零状态响应先将S2短接到2处，使电容两端的电压放电完毕，将S1接到1处，S2接到1处，用虚拟示波器观察并记5V直流电向电容的充电过程。零状态响应图3．完全响

4、应先将S2接到2处，使电容两端电压通过R-C回路放电，一直到零为止。然后将S1接到2处，S2接到1处，使2V电源向电容充电，待充电完毕后，将S1接到1处，使5V电源向电容充电，用虚拟示波器观测并记录Uc（t）的完全响应。全响应波形如右图六、实验小结通过这个实验，我熟悉了信号与系统·控制理论及计算机控制技术实验平台，掌握了虚拟示波器的应用。深刻理解了零输入、零状态、全响应的原理、波形及现象。