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1、信号与系统讨论课讲稿用Matlab进行系统函数Hs仿真 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望用用Matlab进行系统函数进行系统函数H(s)仿真仿真无无0101班班房建新房建新 杨平杨平 姜韬姜韬 郑华郑华 王萌王萌概述Matlab的Simulink工具箱具有强大的信号与系统仿真功能，可以进行时域、频域，连续信号、离散信号的实时仿真。Laplace变换广泛的应用于系统分析，我们尝试了使用Simulink对课本中的一些例题进行了仿真，对Laplace变换有
2、了更加形象直观的认识。下面是仿真的过程与结果。一、系统稳定性极点分布对系统稳定性的影响极点分布对系统稳定性的影响1 1）p=0.02p=0.02（不稳定）（不稳定）SimulinkSimulink中的系统框图中的系统框图仿真结果仿真结果输入冲激信号输入冲激信号(1s(1s接入接入)系统响应系统响应h(t)h(t)把极点改为p=-0.02 仿真结果为可以看出此时系统是稳定的h(t)h(t)二、反馈系统的稳定性建立如下的反馈系统（课本建立如下的反馈系统（课本241241页例页例4-264-26）反馈系数反馈系数F=1.5F=1.5时（不稳定）时（不稳定）输入冲激信号输入冲激信号(t=1s(t=1s
3、接入接入)系统响应系统响应h(t)h(t)反馈系数为反馈系数为F=2F=2时（临界稳定）时（临界稳定）系统响应稳定后系统响应稳定后是一个非零常值是一个非零常值h(t)h(t)反馈系数为反馈系数为F=5F=5时（稳定系统）时（稳定系统）摆动多次后趋于零摆动多次后趋于零h(t)h(t)三、系统的频率响应1.1.带通滤波器的仿真（课本带通滤波器的仿真（课本223223页例页例4-224-22）系统建立如下系统建立如下 仿真分析结果为仿真分析结果为2.2.二阶谐振系统的仿真（课本二阶谐振系统的仿真（课本225225页图页图4-354-35）RLCRLC谐振系统的建立谐振系统的建立共轭极点共轭极点p=-
4、5p=-5 30i30i系统谐振频率约为系统谐振频率约为30rad/s30rad/s 仿真结果为仿真结果为将alpha值改为1和0.1观察系统在不同Q值条件下H(s)的变化将极点分别改为p=-130ip=-0.130i所得仿真结果为3.3.带阻滤波器的仿真（课本带阻滤波器的仿真（课本232232页图页图4 444b44b）系统建立为系统建立为零点零点z=-0.1z=-0.130i30i仿真仿真结结果果为为四、负反馈对系统频率响应的改善魔电课告诉我们，负反馈改善频响特性魔电课告诉我们，负反馈改善频响特性以低通放大器为例，分析负反馈的影响以低通放大器为例，分析负反馈的影响极点极点p=-10 p=-
5、10 增益增益A=10 F=0A=10 F=0时未引入反馈时未引入反馈引入反馈引入反馈F=0.1F=0.1理论计算理论计算闭环增益为闭环增益为A A f f=A/(1+AF)=5=A/(1+AF)=5截止频率截止频率f f HH=f(1+AF)=p(1+AF)=20rad/s=f(1+AF)=p(1+AF)=20rad/s仿真结果为仿真结果为小结总的来说，上述结果直观的给出了系统函数总的来说，上述结果直观的给出了系统函数H(s)H(s)的时域、频域仿真图形，达到了预期的效果。的时域、频域仿真图形，达到了预期的效果。时间仓促，我们仅对上述较简单的系统进行了粗时间仓促，我们仅对上述较简单的系统进行
6、了粗略的仿真，对于得到的结果（如个别幅频特性与略的仿真，对于得到的结果（如个别幅频特性与相频特性曲线），我们也缺少严格的理论验证。相频特性曲线），我们也缺少严格的理论验证。MatlabMatlab功能强大，但也不是没有缺陷，使用功能强大，但也不是没有缺陷，使用Spectrum AnalyzerSpectrum Analyzer的时候就充分感受到这一点。的时候就充分感受到这一点。（经过对参数的反复调整才得到了令人可以接受（经过对参数的反复调整才得到了令人可以接受的结果，之前的情况的结果，之前的情况惨不忍睹！）惨不忍睹！）存在的问题希望老师和同学批评指正。存在的问题希望老师和同学批评指正。存在的问题希望老师和同学批评指正。存在的问题希望老师和同学批评指正。完The End 谢谢大家！Thanks to u all!