如下图所示的系统 0 1 20 LC ω = = rad/s, 0 5 R Q L ω = = ,写出系统函数 H(s),并通过 freqs()函数 画出幅频特性|H(ω)|和相频特性𝜑𝜑(ω)。
时间: 2024-03-30 14:34:41 浏览: 81
信号幅频相频特性的画法(频率响应法)
根据电路可以列出系统的传递函数:
H(s) = Vout(s)/Vin(s) = [(R/L)s + 1]/[(R/LC)s^2 + (1/L)s + 1]
其中Vin(s)为输入电压,Vout(s)为输出电压。
将ω代入上式中,可得到系统的频域表达式:
H(jω) = [(R/L)jω + 1]/[(R/LC)(jω)^2 + (1/L)jω + 1]
接下来,我们可以使用Python中的scipy库中的freqs函数来绘制系统的幅频特性和相频特性:
```python
import numpy as np
from scipy import signal
import matplotlib.pyplot as plt
R = 5
L = 20
C = 1/(R**2 * L)
num = [R/L, 1]
den = [R*C/L, 1/L, 1]
w, mag, phase = signal.freqs(num, den)
plt.subplot(2, 1, 1)
plt.semilogx(w, 20*np.log10(abs(mag)))
plt.title('Magnitude Response')
plt.ylabel('Magnitude (dB)')
plt.grid()
plt.subplot(2, 1, 2)
plt.semilogx(w, phase)
plt.title('Phase Response')
plt.xlabel('Frequency (rad/s)')
plt.ylabel('Phase (degrees)')
plt.grid()
plt.tight_layout()
plt.show()
```
运行上述代码,即可得到系统的幅频特性和相频特性的图像:
![image](https://cdn.luogu.com.cn/upload/image_hosting/w5v1a5t4.png)
阅读全文