用MATLAB比较cos10tu(t)和exp(-t)*cos10tu(t)的极点位置,并分析S域平移性质对收敛域的影响
时间: 2023-08-06 13:01:54 浏览: 95
可以使用 MATLAB 中的 `pzmap` 函数来绘制系统的极点分布图,比较两个函数的极点位置。
假设 `cos10tu(t)` 和 `exp(-t)*cos10tu(t)` 分别表示两个系统的传递函数,可以将其转化为控制系统工具箱(Control System Toolbox)中常用的传递函数格式,分别为:
```matlab
H1 = tf([10],[1 0 100]); % cos10tu(t)
H2 = tf([10 0],[1 1 100]); % exp(-t)*cos10tu(t)
```
然后使用 `pzmap` 函数绘制两个系统的极点分布图:
```matlab
figure;
pzmap(H1);
title('Pole-Zero Map of cos10tu(t)');
figure;
pzmap(H2);
title('Pole-Zero Map of exp(-t)*cos10tu(t)');
```
运行上述代码可以得到两个系统的极点分布图。我们可以发现,`cos10tu(t)` 的两个极点分别位于实轴上的正负10,而 `exp(-t)*cos10tu(t)` 的两个极点分别位于实轴上的正负1,且都在`-100` 的左半平面。这说明 `exp(-t)*cos10tu(t)` 的极点比 `cos10tu(t)` 更靠近原点,因此更容易收敛。
S域平移性质指的是,对于一个时域信号,如果将其进行 S 域平移,即将其传递函数中的 s 替换为 s+a,那么其在时域的响应不会发生变化,但其频域响应会发生变化。具体来说,平移后的传递函数在 S 域中的零极点位置会发生变化,从而会影响系统的收敛性质。
对于本题中的两个系统,它们的传递函数分别为 `cos10tu(t)` 和 `exp(-t)*cos10tu(t)`,它们的 S 域表达式分别为:
```
H1(s) = 10 / (s^2 + 100)
H2(s) = 10 / ((s+1)^2 + 99)
```
可以看出,`exp(-t)*cos10tu(t)` 的传递函数中有一个 `exp(-t)` 的因子,它可以看作是对 S 域变量 s 进行了平移。具体来说,将 s+a 替换为 s,可以得到:
```
H2(s) = 10 / ((s-(-1))^2 + 100)
```
可以看出,将 s+a 替换为 s 后,`exp(-t)*cos10tu(t)` 的传递函数中的极点位置并没有发生变化,但零点位置发生了变化,从 -100 平移到了 -a。
综上所述,S域平移性质对于系统的收敛域有影响,其影响主要表现在系统的零极点位置上。
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