讨论主题一: 由系统函数零、极点分布决定时域特性
习题1:教材P267题4-22
(1)根据题意选择极点参数;(注意:零点可以认为除无穷远处有零点外,无其他零点;比例系数可设为1;)
(2)根据所选参数,计算各极点对应的时域信号表达式;
(3)在本题中,复数一阶极点处理时,添置了共轭极点,为什么?(提示:思考,如果系统是复数极点的一阶系统时,其对应的微分方程是什么?其系数有什么特点?有这样的系统吗?如果有,请举出实例。
)
(4)用Matlab根据所选参数按S平面图中极点对应位置的顺序绘制对应的时域波形;
根据波形思考:
(5)当极点P的实部、虚部变化时,你能得到什么结论?(提示:实部变化使得极点从虚轴的左端移动到右端时观察波形有什么结论;虚部变化使得极点由实轴由上向下移动时波形又有什么变化?)
(6)如果把这些极点对应的象函数当成系统函数,则由步骤(4)绘成的波形为系统的冲激响应,请指出哪些系统是稳定的?并写出稳定系统的极点(注意,由于步骤(3)的处理,使得系统既有一阶系统,也有二阶系统)。
请总结出根据系统函数的极点分布判断系统稳定的方法。
(7)绘出稳定系统的频域特性,根据其幅频特性说明这些系统都具有什么共同特性?但又有什么不同?
(8)对以上稳定的系统,请举出具体的实例电路(只需画出结构和元器件,如果能得到元器件参数的加分),并说明你认为该电路有哪些应用?
讨论主题二:由系统函数零、极点分布决定频域特性
参考教材4.8节,理解“频域特性”概念时,注意激励是正弦信号,响应是稳态响应,所以只有稳定的系统讨论频域特性才有意义;
讨论题2:主教材习题4-39
(1)根据教材的示意图,选取零、极点(可以认为比例系数是1),写出各系统函数;(2)用Matlab根据所选参数绘出各系统的幅频特性曲线(注意绘图时要尽量完整绘出图形,从而能够全面观察波形特征);
(3)根据幅频特性曲线,讨论它们分别是哪种滤波网络?
(4)观察波形,思考零点、极点对系统频率特性有什么影响?
(5)用Matlab根据所选参数绘出各系统的单位冲激响应曲线,进一步理解系统函数的零极点分布对时域特性的影响。
请各小组认真准备,并在周日晚上把讨论材料发给我和主持组同学,附上Matlab程序,在程序中作必要的注释。
在材料的最后请务必注明每个成员的贡献度。
如果有不明白的地方,请QQ留言或电话我。
主持组同学请多和其他组沟通,积极调动大家参与讨论,踊跃发言,只要是想法,都可以谈,总之,能用学过的知识自圆其说;有疑问也可以在讨论课上提出来大家讨论。