MATLAB试验报告——运用MATLAB求解和分析线性时不变系统资料

1、 MATLA 实验报告 学生姓名 学号 班级 实验名称 运用MATLA求解和分析线性时不变系统 实验仪器 MATLAB7.1 Windows XP 实验目的 1 .熟悉线性时不变LTI系统在典型鼓励信号下的响应及其特征。 2 .掌握线性LTI系统单位冲激响应的求解方法。 3 .熟悉MATLAB勺相关函数的调用格式和作用。 4 .会用MATLABf系统进行时域分析。 实验根本 原埋 1. Impulse 函数 功能：计算并画出系统的冲激响应。 调用格式：Impulse (sys)：其中sys可以是利用命令tf , zpk或 ss建立的系统函数。 Impulse (sys, t)计算并画出系统在向

2、量t定义的时间内的冲激响应。 Y=impulse (sys, t):保存系统的输出值。 2. Step函数 功能：计算并画出系统的阶跃响应曲线。 课程名称MATLAB程序设计 实验日期2021 年05 月11日 调用格式：Step (sys)：其中sys可以是利用命令tf , zpk,或ss 建立的系统。 Step (sys, t)：计算并画出系统在向量t定义的时间内的阶跃响应。 3. Lsim函数 功能：计算并画出系统在任意输入下的零状态响应。 调用格式：Lsim (sys,x,t ):其中sys可以是利用命令tf,zpk 或 ss建立的系统函数，x是系统的输入，t定义的是时间范围。 Lsi

3、m (sys, x,t,zi )：计算出系统在任意输入和零状态下的全响应， sys必须是状态空间形式的系统函数，zi是系统的原始状态。 4. roots 函数 功能：计算齐次多项式的根。 调用格式：r=roots (b):计算多项式b的根，r为多项式的根。 5. impz函数 功能：求离散系统单位脉冲响应，并绘制其时域波形。 调用格式：impz(b ,a):以默认方式绘出向量 a , b 定义的离散系 统的单位脉冲响应的离散时域波形. impz(b ,a ,n): 绘出由向量a , b 定义的离散系统在 0n (n必须 为整数)离散时间范围内的单位序列响应的时域波形. impz(b ,a ,n

4、1 : n2): 绘出由向量a , b 定义的离散系统在 n1n2 (n1 , n2 必须为整数，且n1n2)离散时间范围内的单位序列响应的时域 波形。 y=impz(b , a , n1 : n2):并不绘出系统单位序列响应的时域波形， 而是求出向量a , b定义的离散系统在n1 n2(n1 , n2 必须为在整数， 且n1 | | VilaVila | | LL 1 1 Lut Kuta ElKLut Kuta ElK lorwi lorwi BITICHVCT j j lirfapBCilirfapBCi ukuk 小 pL T pL T 3 3。3232： =E=E立坑、fpi fpi

5、 B B g g LGLG- -S S- -nl Fnl F午兆善 t 1 1- - p=l p=l L r L r 埼. tiBtiB- -EAMl (p) EAMl (p) 4 4 一-17Erl17Erl下午先制rr Tt ptt rianedi e&iect Tt ptt rianedi e&iect WiTLWiTL拙 HHnHHn oror m the Help kenu.m the Help kenu. p p- -H 7 1d 13H 7 1d 13； a=E03(pj 4 a=E03(pj 4 = = - -3LQMQ3LQMQ - -LOLO- -ttltl

6、 ttltl + + 必 tMMitMMi - -LDMD LDMD - - Ok. MODIOk. MODI “I“I (2) 程序截图： 9 Edrttw CMPrEdrttw CMPr- -r r 5 5 门IWkTUiEiriIWkTUiEiri rr c rr c 1 1 m m X X 臼* 4k 4k g g 门 第 种儿口出 付晌er 门涵53 ffi m B r 1 11.i v. 4 4 GqE GqE .1 1+ $ ,7 * 5 5 - - l l/y /y Qi Qi L ;L ; B B - - atwkdaatwkda口 Igt.Igt.一，, 6 6 - - /

7、rulifyd/rulifyd的1 1】； 8 8 - - yKlniF(7Xj ti yKlniF(7Xj ti (OQi(OQi j j 9 9 - - fifuitfifuit 1010- - hdLd hdLd 上h h； IIIIi iplit(Dplit(D；D.D. 1212 - - xlabelC xlabelC t t1 1 L L 1313 - - ylyl叱nt nt yn yn ?. L Ln 11 C4L 13n 11 C4L 13 运行图像截图： d r(t) dr(t) de(t) 2 2 3r (t) e(t) dt 出 dt 2.例 12.4-2 程序截图:

8、求连续时间系统 2 当e=t时的特解 BBS) 运行图像截图: FilFil牙 Edit.Edit. Ln:Ln:二r r七 1 1心31 31 2 2 口% NundxNundx 口国。后玲，艮争受口0 O 900 300 700 1Rdi 1 1Rdi 1 O:E - - C C- -XDucuMetnl s nil XDucuMetnl s nil SHI I I i i ngsX ngsX Ala Arl. 434G3t 1 Krl. 3.例 12.4-3 dr(t) 用户MATLA底时域中求解出 + r _e，e(t) = (1+eu(t)的零响 入相应。 解法 程序截图: 3.例

9、12.4-4 运行图像截图: 解法 用MATLAB勺dsolve函数直接获得零状态响应的表达式 程序截图： 3 3 Edit Edit DE 一 C:C: DocuaBnts and. DocuaBnts and. 3030食:111111匕式另加1113113111131131口|1 1京面11|111|1七工工134231534134231534号6(1.6(1. Edit T Edit T 电值 l l 匚白 11 Tiafll4 11 Tiafll4 口电 by by 口 GEktgp Yinda GEktgp Yinda 僧 H H 看J. J. 口 I clear all 2 3c

10、lose all; 3 - t yf 4 - eql = Dy+y= (l-Kp (-S*t) *he avis ide(1); 5 - icIsyl-O.OOzO; 6 =, d#lw(6l i|); 7 - yf=5inplify(anil); 8 - yf |=ubs(yfjita (0:0. 1:10); 9 - figure;hold on; 10 - plot(0:0.1: LQ.yfl). 11 - ilshelf t ) ;ylahelC yes1 J1; *4 f, fi 50 StuJcStuJc 田ED日占口 i+ripl 10 C1 20 运行图像截图: S0(x 解法

11、三: 程序截图: 运行图像截图: 4.例 12.4-5 用MATLA求解方程零状态响应分量，系统差分方程为 y(n +2) 0.7y(n +1) +0.1y(n) =7x(n +2) 2x(n + 1)系统的鼓励序列 x(n) = u(n) 程序截图： 5.例 12.4-5 运行图像截图: tiletile Edit ivEdit iv Insert lools DesktopInsert lools Desktop Kindov HelpKindov Help D a $ g运 口国 | 口 igure 2igure 2 25 20 15 10 0 0 1 02 0 3 04 0 5 0 6

12、 0 7 0 8 0 9 1 Normalized Frequency (xr rad-sample) 3 0 0 1 02 0 3 04 0 5 06 0 7 0 8 0 9 1 Normalized Frequency (x- rad sample) 实验注意 每一次M-file的修改后，都要存盘。 事项 1、 实验例题12.4-1中最初没搞清楚roots的用法，消耗了较长时间， 经过咨询老师后才知道原来本例题并不复杂，加之由于书本印刷错 误导致在本例题用去了很多时间，但也说明对于程序的认识较浅， 不能够很好的发现问题。 2、 感觉在编写过程中还是无法脱离教材，按照教材样式将程序输进电 脑，但搞到进步的是很多函数根本可以搞清楚用途、 3、 实验过程中还是出现了程序自己核对正确但无法运行的情况， 经过 尝试重新输入解决了问题，同时学会了通过系统查找程序错误的方 法。 4、 程序中出现的变量名应该和定义里已经给出的变量名保持一致， 否 那么程序会出现没有定义的错误。在试验中，发生“1和“1，“0 和“o分不清的问题，以后需要注意。