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1、黄淮学院电子科学与工程系《信号与系统》课程验证性实验报告实验名称实验四 系统的零极点及频率响应特性实验时间2013年06月5日学生姓名杜清敏实验地点070312同组人员无专业班级电技1001B1、实验目的(1)掌握系统函数零极点的定义(2)熟悉零极点与频率响应的关系(3)掌握极点与系统稳定性的关系(4)状态方程与系统函数的关系(5)在MATLAB中实现系统函数与状态方程间的转换2、实验主要仪器设备和材料:(1)计算机,方正,1台;(2)MATLAB仿真软件,7.0以上版本,1套。3、实验内容和原理:描述连续系统的系统函数H(s)的一般表示形式为:其对应的零极点形式的系统函数为:共有n个极
2、点:p1,p2,…pn和m个零点:z1,z2,…zm。把零极点画在S平面中得到的图称为零极点图,人们可以通过零极点分布判断系统的特性。当系统的极点处在S的左半平面时系统稳定;处在虚轴上的单阶极点系统稳定;处在S的右半平面的极点及处在虚轴上的高阶极点,系统是不稳定的。系统在频域中的特性可以用频域中的系统函数表示 H(jω)是复函数,可表示为称为幅频特性,称为相频特性。4、实验方法、步骤:1.已知下列系统函数H(s)或状态方程,求其零极点,并画出零极点图。① ② ③状态方程: 输出方程:y=[4 5 1]X2.已知下列系统函数H(s),求其频率特性。①②3.已知系统
3、函数H(s),求其频率特性和零极点图。5、实验现象、实验数据记录:题号题目程序波形零极点1.(1)num=[101];den=[125];[z,p]=tf2zp(num,den)zplane(z,p)z=0+1.0000i0-1.0000ip=-1.0000+2.0000i-1.0000-2.0000i1.(2)num=[3-96];den=[122];[z,p]=tf2zp(num,den)zplane(z,p)z=21p=-1.0000+1.0000i-1.0000-1.0000i1.(3)输出方程:y=[4 5 1]XA=[0,1,0;0,0,1;-6,-11,-6];B=[0;0
4、;1];C=[4,5,1];D=0;[z,p]=ss2zp(A,B,C,D)zplane(z,p)z=-4.0000-1.0000p=-1.0000-2.0000-3.00002.(1)num=[020];den=[1sqrt(2)1];w=logspace(-5,5);freqs(num,den,w)2.(2)num=[396];den=[132];w=logspace(-2,2);freqs(num,den,w)3num=[0000013529110931700];den=[1966294102925414684585646291700];w=logspace(-4,4);Subpl
5、ot(2,1,1);freqs(num,den,w);Subplot(2,1,1);[z,p]=tf2zp(num,den);zplane(z,p)6、实验现象、实验数据的分析:7、实验结论:指导教师评语和成绩评定:实验报告成绩:指导教师签字:年月日