函数的渐进表达式怎么计算
时间: 2024-04-06 14:30:06 浏览: 67
计算函数的渐进表达式需要先了解函数的增长速度及其阶数。常见的函数阶数包括常数阶、对数阶、线性阶、平方阶、立方阶等。一般情况下,我们需要找到一个与原函数在无穷大时有相似增长速度的函数,该函数就是原函数的渐进表达式。
以下是一些常见函数的渐进表达式:
- 常数函数 f(n) = c,其渐进表达式为 O(1)。
- 对数函数 f(n) = logn,其渐进表达式为 O(logn)。
- 线性函数 f(n) = n,其渐进表达式为 O(n)。
- 平方函数 f(n) = n^2,其渐进表达式为 O(n^2)。
- 立方函数 f(n) = n^3,其渐进表达式为 O(n^3)。
对于复杂函数,我们可以通过以下步骤求出其渐进表达式:
1. 找到函数中增长最快的项;
2. 忽略该项中的常数和低阶项;
3. 得到该项的阶数,作为函数的渐进表达式。
例如,对于函数 f(n) = 3n^3 + 2n^2 + 5n + 1,增长最快的项是 3n^3,忽略常数和低阶项后得到 n^3,因此该函数的渐进表达式为 O(n^3)。
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已知单位反馈系统的开环传递函数为 G(s)=100/(s+1)(s+10),系统的开环对数幅频渐进特性曲线怎么求,具体每一步步骤,写出来
好的,我会根据你的要求回答问题。针对你的问题,我来给你讲一下具体的步骤:
步骤1:求出系统的极点和零点
系统的开环传递函数为 G(s)=100/(s+1)(s+10)。根据传递函数的分母,我们可以看出系统有两个极点,分别是 s=-1 和 s=-10。根据传递函数的分子,我们可以看出系统没有零点。
步骤2:画出极点和零点的位置图
将系统的极点和零点绘制在复平面上,可以得到以下图像:
```
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X | X
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---------+---------
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-1| -10
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```
其中,X代表极点,-1代表一个极点的位置,-10代表另一个极点的位置。
步骤3:确定系统的类型
由于系统的传递函数的分母是二阶的,因此系统的类型为二阶系统。
步骤4:确定系统的阻尼比和自然频率
根据系统的传递函数,我们可以求出系统的自然频率和阻尼比。设系统的传递函数为:
G(s) = K / (s + a)(s + b)
其中,a和b分别为系统的两个极点,K为系统的增益。对于二阶系统,其自然频率ωn和阻尼比ζ的计算公式为:
ωn = sqrt(ab)
ζ = (a + b) / (2ωn)
带入系统的传递函数G(s)=100/(s+1)(s+10),可得:
ωn = sqrt(1 * 10) = 3.162
ζ = (1 + 10) / (2*3.162) = 1.581
步骤5:画出系统的幅频特性曲线
根据系统的类型、阻尼比和自然频率,我们可以画出系统的幅频特性曲线。对于二阶系统,其幅频特性曲线的一般形式为:
|G(jω)| = K / sqrt[(1 - ω^2/ωn^2)^2 + (2ζω/ωn)^2]
带入系统的自然频率和阻尼比,可得:
|G(jω)| = 100 / sqrt[(1 - ω^2/10.0)^2 + (2*1.581*ω/3.162)^2]
将上述表达式转化为对数坐标系,即可得到系统的幅频特性曲线。
步骤6:画出系统的相频特性曲线
由于系统是一个实数系统,因此其相频特性曲线为直线。根据系统的类型、阻尼比和自然频率,我们可以求出系统的相频特性曲线的斜率。对于二阶系统,其相频特性曲线的斜率为:
dφ/dω = -arctan[(2ζω/ωn)/(1 - ω^2/ωn^2)]
带入系统的自然频率和阻尼比,可得:
dφ/dω = -arctan[(3.162ω)/(10 - ω^2)]
将上述表达式转化为对数坐标系,即可得到系统的相频特性曲线。
至此,我们就完成了对该系统开环对数幅频特性曲线的求解。
matlab 在x为0-0.35为1.5x,0.35-0.8从上个时刻的1.5*0.35逐渐减小到0的公式
Matlab 中可以使用条件语句和指数函数来描述这种线性和渐进式的过渡。假设我们想要创建一个函数`y(x)`,满足题目给出的规则:
对于 `x` 在 `[0, 0.35]` 区间内,函数是 `1.5*x` 的线性关系;
对于 `x` 在 `(0.35, 0.8)` 区间内,函数是从 `1.5 * 0.35` 开始线性递减至 `0`。
你可以使用下面这个简单的函数表达式:
```matlab
function y = myFunction(x)
if x >= 0 && x <= 0.35
y = 1.5 * x; % 线性部分
else
slope = (0 - (1.5 * 0.35)) / (0.8 - 0.35); % 计算斜率
intercept = 1.5 * 0.35; % 截距
y = intercept + slope * (x - 0.35); % 渐近线性减少
end
end
```
在这个函数中,如果 `x` 小于等于 `0.35`,直接计算 `1.5x`;否则,根据 `x` 在 `(0.35, 0.8)` 区间的范围,计算线性的斜率和截距,然后得到 `y` 的值。