基于MATLAB语言编程的系统S平面分析(4)

2019-08-01 22:46

(d)图中有两个极点分别为:p1??1?j,p2??1?j,和一个零点:

z1?0,可写

1出

jH(s)的

j?表达式为:

??s?z?H?jω??H?s?s?jω?Kj?1??s?P?ii?11s?jω?(j??1?j)(j??1?j),应用MATLAB软件

可画出相应的幅频特性曲线:

图14 幅频特性曲线4

上图所示的幅频特性曲线反映的是带通滤波网络的幅频特性曲线,当?处于截止角频率?c1与?c2之间时,H(j?)取得相对较大的数值,网络允许信号通过,在不处于其范围内时,H(j?)的数值相对较小,以致非常微弱,网络不允许通过,将这些信号滤除。

所以上图所示的幅频特性曲线反映的是带通滤波网络的幅频特性曲线。 (e)图中有两个极点:p1??1?j,p2??1?j,两个零点:

z1?1.2j,z2??1.2j,可写出H(s)的表达式为:

??s?z?j1H?jω??H?s?s?jω?Kj?1??s?P?ii?11s?jω?(j??1.2j)(jw?1.2j)(j??1?j)(j??1?j),应用MATLAB软

件可画出相应的幅频特性曲线:

图15 幅频特性曲线5

上图所示的幅频特性曲线反映的是带阻滤波网络的幅频特性曲线,当?不处于截止角频率?c1与?c2之间时,H(j?)取得相对较大的数值,网络允许信号通过,在处于其范围内时,H(j?)的数值相对较小,以致非常微弱,网络不允许通过,将这些信号滤除。

所以上图所示的幅频特性曲线反映的是带阻滤波网络的幅频特性曲线。 (f)图中有两个极点:p1?j,p2??j,两个零点:z1?1.2j,z2??1.2j,可写出

??s?z?j1H(s)的表达式为:H?jω??H?s?s?jω?Kj?1??s?P?ii?11s?jω?(j??1.2j)(jw?1.2j)(j??j)(j??j),

应用MATLAB软件可画出相应的幅频特性曲线:

图16 幅频特性曲线6

上图所示的幅频特性曲线反映的是带通-带阻滤波网络的幅频特性曲线,当

?<1时,若?大于截止角频率?c1时,H(j?)取得相对较大的数值,网络允许信

号通过,当?>1时,大于截止角频率?c2,H(j?)取得相对较大的数值,网络允许信号通过。

所以上图所示的幅频特性曲线反映的是带通-带阻滤波网络的幅频特性曲线。

3.2.2采用的方法和算法

(1)由系统函数零、极点分布决定时域特性

当H(s)极点(一阶)p???j?中?和?的取值为???0.04:0.02:0.04,

??0.6:?0.3:0时,画出对应于h(t)波形,并分析波形。

方法:首先写出H(s)表达式,因H(s)的分母多项式之根构成极点,所以可写出H(s)的表达式,随后,应用MATLAB软件,用ilaplace拉普拉斯逆变换函

数,把H(s)代换为h(t),再利用plot函数,画出h(t)的图形。最后类比所画的图形进行波形分析。

算法(举保持?=0,??0.6:?0.3:0为例):

>>h1t=ilaplace(h1) %拉普拉斯逆变换 h1t =

exp(-1/25*t)*(cos(3/5*t)+i*sin(3/5*t)) >> h2t=ilaplace(h2) h2t =

exp(-1/25*t)*(cos(3/10*t)+i*sin(3/10*t)) >> h3t=ilaplace(h3) h3t = exp(-1/25*t)

>> t=-50:0.1:50; %t的范围为[-50,50],步长为0.1

>> h1t =exp(-1/25.*t).*(cos(3/5.*t)+i.*sin(3/5.*t)); %把矩阵乘转换为数组乘

>> h2t =exp(-1/25.*t).*(cos(3/10.*t)+i.*sin(3/10.*t)); >> h3t =exp(-1/25.*t); >>

subplot(3,1,1),plot(t,h1t),title('\\sigma=-0.04,\\omega=0.6'),xlabel('\\sigma'),ylabel('j\\omega')…

%运用subplot函数,创建子图,使结果容易类比。

Warning: Imaginary parts of complex X and/or Y arguments ignored. >>

subplot(3,1,2),plot(t,h2t),title('\\sigma=-0.04,\\omega=0.3'),xlabel('\\sigma'),ylabel('j\\omega')

Warning: Imaginary parts of complex X and/or Y arguments ignored. >>

subplot(3,1,3),plot(t,h3t),title('\\sigma=-0.04,\\omega=0'),xlabel('\\sigma'),ylabel('j\\ome

ga') >>

(2)由系统函数零、极点分布决定频率特性

给出零极点分布图,讨论他们是何种类型的滤波器,画出其幅频特性曲线。 方法:首先根据零极点分布图写出零极点,因H(s)的分母多项式之根构成极点,所以可写出H(s)的表达式,由此写出H(j?)的表达式,应用MATLAB软件,用ilaplace拉普拉斯逆变换函数,把H(j?)代换为H(j?),再利用plot函数,画出H(j?)的图形。最后根据图形来判断属于何种类型的滤波器。

算法(举图a为例):

>> s=0:0.1:5; %s的范围为[-0,5],步长为0.1

>> H=1./(s.*i+1)+1./(s.*i+2); %列出H的表达式

>> plot(s,H) %用plot函数画出图形

Warning: Imaginary parts of complex X and/or Y arguments ignored.

>> xlabel('\\omega') %标注x轴坐标

>> ylabel('|H(j\\omega)|') %标注x轴坐标 >>

title('a

线

') %标注图名 3.2.3主要技术问题

问题一:在分析由系统函数零、极点分布决定时域特性题目中,并不能很好的理解题目的含义,欠缺理论知识。

问题二:MATLAB创建子图subplot函数的正确应用。

问题三:波形分析。在分析由系统函数零、极点分布决定时域特性题目中,


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