欠阻尼二阶电路实验：理论与MATLAB仿真实验

本次实验报告由何尔恒（学号20172333090）撰写，针对的是二阶电路系统的设计与测试分析课程。该课程的目标是让学生将"信号与系统"的理论知识应用于实践，通过软硬件实验，理解和掌握设计、分析基本电路系统的方法，提升自学和钻研能力。 实验的核心内容涉及二阶电路的数学模型，即线性、常系数的微分方程描述。当电路受到特定激励（未在部分给出具体内容）时，其响应可以通过微分方程求解得出。在这个案例中，电路被判定为欠阻尼状态，其特征是系统的响应会随时间衰减，但不会完全消失。 在MATLAB中，二阶电路的动态行为可以通过tf函数表示，利用系统的响应和激励信号的导数作为参数。系统模型的解由齐次解和特解构成，齐次解由特征方程的根计算得出，而特解则通过lsim函数在给定输入信号下求得。 软件仿真中，实验者使用MATLAB构建系统模型，模拟了两种典型输入信号δ(t)和ε(t)，并观察它们的响应。结果验证了欠阻尼电路在仿真中的行为与理论预测相符。 硬件实验部分，学生通过连接综合实验单元，实际测试了二阶LTI连续系统的幅频特性。通过改变输入信号频率，观察输出信号的幅值变化，发现硬件测试结果与理论预测的幅频特性曲线趋势一致。 总结实验结论，软件仿真与硬件测试的结果均证实了理论知识的有效性和实验设计的正确性。通过这个过程，学生不仅加深了对二阶电路系统动态行为的理解，还锻炼了他们的实验操作技能和数据分析能力。实验的完成表明他们已经掌握了如何在实际工程背景下运用理论知识来设计和分析电路系统。