Simulação de Sinal e Sistema Experimento-Experimento 1 Realização de MATLAB na Análise de Domínio de Tempo de Sistema Contínuo

【 Objetivo】

1. Compreender os métodos de análise de resposta contínua ao impulso do sistema, resposta ao degrau e resposta ao estado zero
2. Observe a relação entre o zero e os pólos da função do sistema e a forma de onda do domínio do tempo de resposta ao impulso

【Conteúdo da experiência】

1. As equações diferenciais dos sistemas causais lineares invariantes no tempo são as seguintes:

(1) De acordo com o conhecimento aprendido, analise as características da forma de resposta ao impulso das equações acima;
(2) Encontre a resposta ao impulso e a resposta ao degrau do sistema acima separadamente , Julgue sua própria conclusão observando a forma de onda.
2. Plote as formas de onda de resposta ao impulso dos dois sistemas a seguir e observe a diferença entre as duas formas de onda:

【Implementação】

1. A resposta ao impulso é resolvida usando a função impulso () no MATLAB. Existem vários formatos de chamada como segue:

2. A resposta ao degrau é resolvida no MATLAB usando a função step (), e o formato da chamada é o mesmo da função impulso () ;
3. A resposta de estado zero do sistema pode usar a função lsim () para realizar a análise de quadratura no MATLAB. O formato de chamada é:
lsim (b, a, x, t) ou y = lsim (b, a, x, t) )
Descrição: a, b são os vetores de coeficiente da equação diferencial do sistema, t representa o vetor de intervalo de tempo do sinal de entrada e x representa o valor de amostragem do sinal de entrada no ponto de tempo definido pelo vetor t. Por exemplo, o comando t = 0: 0,001: 10; x = exp (-t); define um sinal exponencial com um intervalo de tempo de 0 ~ 10 segundos. De acordo com a, b e t, x do sistema, pode ser analisado chamando a função lsim A resposta de estado zero do sistema.

【Requisitos do relatório de experimento】

1. Registre a forma de onda no experimento
2. Um breve resumo da forma de onda da resposta ao impulso do sistema de segunda ordem
3. Analise os problemas no experimento

Programa Matlab um:

ts=0;te=5;dt=0.01;%t轴设置    
sys=tf([2,4],[1,4,3]);%sys是LTI系统模型
t=ts:dt:te;
y=impulse(sys,t);%impulse()函数来仿真分析系统冲激响应
subplot(2,4,1);%作图区域划分
plot(t,y);%作图
xlabel('t(sec)');ylabel('y(t)');
title('冲击响应-Make by 磊');grid on;
y=step(sys,t);%step()函数来仿真分析系统阶跃响应
subplot(2,4,5);%作图区域划分
plot(t,y);%作图
xlabel('t(sec)');ylabel('y(t)');
title('阶跃响应响应-Make by 磊');
grid on;
ts=0;te=5;dt=0.01;%t轴设置    
sys=tf([30],[1,0.4,100.4]);%sys是LTI系统模型
t=ts:dt:te;
y=impulse(sys,t);%impulse()函数来仿真分析系统冲激响应
subplot(2,4,2);%作图区域划分
plot(t,y);%作图
xlabel('t(sec)');ylabel('y(t)');
title('冲击响应-Make by 磊');grid on;
 
y=step(sys,t);%step()函数来仿真分析系统阶跃响应
subplot(2,4,6);%作图区域划分
plot(t,y);%作图
xlabel('t(sec)');ylabel('y(t)');
title('阶跃响应响应-Make by 磊');grid on;
ts=0;te=5;dt=0.01;%t轴设置    
sys=tf([1],[1,0,100]);%sys是LTI系统模型
t=ts:dt:te;
y=impulse(sys,t);%impulse()函数来仿真分析系统冲激响应
subplot(2,4,3);%作图区域划分
plot(t,y);%作图
xlabel('t(sec)');ylabel('y(t)');
title('冲击响应-Make by 磊');grid on;
y=step(sys,t);%step()函数来仿真分析系统阶跃响应
subplot(2,4,7);%作图区域划分
plot(t,y);%作图
xlabel('t(sec)');ylabel('y(t)');
title('阶跃响应响应-Make by 磊');grid on;
 
ts=0;te=5;dt=0.01; %t轴设置   
sys=tf([3,2],[1,5,6]);%sys是LTI系统模型
t=ts:dt:te;
y=impulse(sys,t);%impulse()函数来仿真分析系统冲激响应
subplot(2,4,4);%作图区域划分
plot(t,y);%作图
xlabel('t(sec)');ylabel('y(t)');
title('冲击响应-Make by 磊');grid on;
y=step(sys,t);%step()函数来仿真分析系统阶跃响应
subplot(2,4,8);%作图区域划分
plot(t,y);%作图
xlabel('t(sec)');ylabel('y(t)');
title('阶跃响应响应-Make by 磊');grid on;

Resultado da operação um:

Programa dois do Matlab:

ts=0;te=5;dt=0.01;%t轴设置     
sys=tf([1,3],[1,20,10010]);%sys是LTI系统模型
t=ts:dt:te;
y=impulse(sys,t);%impulse()函数来仿真分析系统冲激响应
subplot(2,1,1);%作图区域划分
plot(t,y);%作图
xlabel('t(sec)');ylabel('y(t)');
title('冲击响应-Make by 磊');grid on;
ts=0;te=5;dt=0.01; %t轴设置   
sys=tf([50],[1,20,10010]);%sys是LTI系统模型
t=ts:dt:te;
y=impulse(sys,t);%impulse()函数来仿真分析系统冲激响应
subplot(2,1,2);%作图区域划分
plot(t,y);%作图
xlabel('t(sec)');ylabel('y(t)');
title('冲击响应-Make by 磊');grid on;

Resultado da operação dois:

Programa Matlab três:

ts=0;te=5;dt=0.01;%t轴设置    
sys=tf([1,16],[1,2,32]);%sys是LTI系统模型
t=ts:dt:te;
y=impulse(sys,t);%impulse()函数来仿真分析系统冲激响应
subplot(2,1,1);%作图区域划分
plot(t,y);%作图
xlabel('t(sec)');ylabel('h(t)');
title('冲击响应-Make by 磊');grid on;
 
y=step(sys,t);%step()函数来仿真分析系统阶跃响应
subplot(2,1,2);%作图区域划分
plot(t,y);%作图
xlabel('t(sec)');ylabel('g(t)');
title('阶跃响应响应-Make by 磊');grid on;

Resultado da operação três:

Programa Matlab quatro:

ts=0;te=5;dt=0.01;%t轴设置                
sys=tf([6],[1,5,6]);%sys是LTI系统模型
t=ts:dt:te;
f=10*sin(2*pi*t);    
y=lsim(sys,f,t);%用lsim()函数来仿真分析系统零状态响应
plot(t,y);%作图
xlabel('t(sec)');ylabel('y(t)');
title('零状态响应-Make by 磊');grid on;

Resultado quatro:

Tenho capacidades limitadas e a explicação não é clara. Se tiver problemas, pode deixar uma mensagem ou mensagem privada. Os arquivos do programa serão empacotados e carregados posteriormente para que todos possam aprender e usar.

Este artigo espera ser útil para todos. Claro, se houver algo errado com o acima, corrija-me.

Compartilhando alturas de decisão, aprendendo a abrir a lacuna