已知一稳定LTI系统的系统函数为:H(s)=(s+4)/(s^2+5s+6)(1)画出表征该系统的方框图(2)求出该系统的单位冲激响应h(t)(3)若输入信号为x(t)=e^(-4t)u(t) 求系统输出(4)若输入信号x(她)
时间: 2023-10-18 08:04:21 浏览: 250
(1)该系统的方框图如下所示:
```
+----->(s+4)----+
| |
x(s)--|---[H(s)]--->y(s)--
| |
+------(s^2+5s+6)-+
```
其中,x(s) 和 y(s) 分别表示输入和输出信号在 Laplace 变换域中的表示,[H(s)] 表示系统的传递函数。
(2)系统的单位冲激响应 h(t) 可以通过对系统传递函数 H(s) 进行部分分式分解,然后反演回时间域得到:
H(s) = (s+4) / (s^2+5s+6) = 1/(s+2) - 1/(s+3)
h(t) = e^(-2t) u(t) - e^(-3t) u(t)
其中,u(t) 表示单位阶跃函数。
(3)当输入信号为 x(t) = e^(-4t) u(t) 时,可以利用卷积定理和单位冲激响应 h(t) 计算系统输出 y(t):
y(t) = x(t) * h(t) = ∫[0,t] x(τ) h(t-τ) dτ
= ∫[0,t] e^(-4τ) [e^(-2(t-τ)) - e^(-3(t-τ))] dτ
= e^(-2t) ∫[0,t] e^(2τ) dτ - e^(-3t) ∫[0,t] e^(3τ) dτ
= (1/2) (1 - e^(-2t)) u(t) - (1/3) (1 - e^(-3t)) u(t)
其中,* 表示卷积运算,τ 表示积分变量。
(4)由于未给定输入信号 x(t) 的表达式,无法直接计算系统的输出 y(t)。如果有输入信号的表达式,可以采用类似于上面的方法,通过卷积计算得到系统的输出。
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