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基于simulink的信号与系统的设计和分析

基于Matlab/Simulink 二阶串联谐振系统设计与分析
一、实验内容:
RLC 如下图所示,r u 看成输入()f t ,回路电流c u 为响应()y t ,根
据回路电压为零可建立该电路的回路方程为:
c 22()c r c c c c r di L
Ri u u dt du i t C dt
d u du LC RC u u dt dt ++==++=r u 看成输入()f t ,回路电流()i t 为响应()y t ,则上述方程可改写成:
''()'()()()
LCy t RCy t y t f t ++=对上式两边同时取拉普拉斯变换可得:
2()()()()
LCs Y s RCsY s Y s F s ++=则系统的系统函数为:21
()1
H s LCs RCs =++分别用直接型、级联型、并联型三种simulink 结构框图模拟,设计并实现该系统,观测当输入分别为正弦信号和阶跃信号,电路参数为以下四种情况时,电路的输出波形,并总结规律(什么情况下各自对应是无阻尼、临界阻尼、欠阻尼、过阻尼,各自的震荡频率是多少)。

1)L=1H ,C=1F ,R=2Ω
2)L=1H,C=1F,R=0Ω
3)L=1H,C=1F,R=1/2Ω
4)L=1H,C=1F,R=4Ω二、实验结果:
1)L=1H,C=1F,R=2Ω
直接型
正弦
阶跃
级联型
正弦
阶跃
2)L=1H,C=1F,R=0
直接型
正弦
阶跃
3)L=1H,C=1F,R=1/2
直接型
正弦
阶跃
4)L=1H,C=1F,R=4
直接型
正弦
阶跃
三、实验总结及结果分析:
通过这些实例分析,我们可以知道,matlab/simulink在分析信号与线性系统上有着很高的实用价值,尤其是图形观察,以RLC 二阶串联谐振系统为例,分析了线性时不变系统的建模方法。

并利用Simulink动态仿真软件建立了电路形式和框图形式的两种仿真模型,而这两种模型都可以直观的方便地显示系统回路的电流响应曲线。

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