实验一:系统响应及系统稳定性 1. 实验目的 (1) 掌握求系统响应的方法。 (2) 掌握时域离散系统的时域特性。 (3) 分析、观察及检验系统的稳定性。...
时间: 2024-06-07 08:10:39 浏览: 18
2. 实验原理
(1)系统响应
系统响应是指系统对于输入信号的输出响应。在时域中,系统响应可以分为零状态响应和零输入响应两部分:
零状态响应:指系统在没有输入信号作用下的输出响应,也称自由响应或固有响应。它只与系统本身的初始状态有关,与输入信号无关。
零输入响应:指系统在有输入信号作用下的输出响应,也称强迫响应或外部响应。它只与输入信号有关,与系统本身的初始状态无关。
(2)时域离散系统的时域特性
时域离散系统的时域特性包括稳态响应、瞬态响应、阶跃响应、脉冲响应等。
稳态响应:指随着时间的增加,系统输出达到稳定状态后的响应。当系统输出在一定时间范围内趋于稳定时,称为稳态响应。
瞬态响应:指系统在输入信号发生突变时,系统的输出响应的时间过程。当系统输出在输入信号改变后,短时间内响应的过程称为瞬态响应。
阶跃响应:指系统对于阶跃输入信号的响应过程。
脉冲响应:指系统对于脉冲输入信号的响应过程。
(3)系统稳定性
系统稳定性是指系统在输入信号有限的情况下,输出信号始终保持有限。稳定系统的输出会在一定时间范围内趋于稳定,并且不会出现非线性、振荡、失控等现象。
3. 实验步骤
(1)搭建离散系统,输入阶跃信号或脉冲信号,记录系统的零状态响应和零输入响应。
(2)分析系统的时域特性,包括稳态响应和瞬态响应。
(3)检验系统的稳定性,判断系统是否稳定。
4. 实验注意事项
(1)实验时需要注意离散系统的建立和输入信号的选取。
(2)实验过程中要注意记录数据并及时保存。
(3)实验结束后应及时清理实验现场。
5. 实验结果分析
通过实验可以得到离散系统的零状态响应和零输入响应,分析系统的时域特性,包括稳态响应和瞬态响应,判断系统是否稳定。实验结果可以验证时域离散系统的时域特性和系统稳定性。
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