1樓:du知道君
1、系bai統函式的零極點對du
系統頻率特性有何影響zhi? 極點會使調節dao時間變短,是系統反回應更快,但是也會使系答統的穩定性變差,零點一般是使得穩定性增加,但是會使調節時間變長;極點主要影響頻率響應的峰值,極點愈靠近單位圓,峰值愈尖銳;零點主要影響頻率特性的谷值,零點愈靠近單位圓,谷值愈深(當零點在單位圓上時,頻率特性為零)。 2、 系統函式的零極點對系統衝激響應有何影響?
(1)衝激響應波形是指指數衰減還是指數增長或等幅振盪,主要取決於極點位於s左半平面還是右半平面或在虛軸上。 (2)衝激響應波形衰減或增長快慢,主要取決於極點離虛軸的遠近。 (3)衝激響應波形振盪的快慢,主要取決於極點離實軸的遠近。
零點分布只影響衝激響應函式的幅度和相位,不影響響應模式。 3、 若某因果系統不穩定,有哪些主要措施可使之穩定? 答:
對於結構不穩定系統,改變系統結構後,只要適當選配引數就可使系統穩定。
2樓:匿名使用者
零點極點就是使得bai h(jω)=du0 或 h(jω)=∞ 的那zhi些複頻率數值~即daos的數值。在s平面可標出零點極回點。由答零極點可大致畫出輸出埠的幅頻曲線丨h(jω)丨~ ω。
由mma命令可精確畫出幅頻影象 plot [ abs [ h(jω), ]。
系統函式的零極點對系統衝激響應有何影響
3樓:樂跑小子
1、系統函式的零極點對系統頻率特性有何影響?
極點會使調節時間專變短,是系統反應更快,但是屬也會使系統的穩定性變差,零點一般是使得穩定性增加,但是會使調節時間變長;極點主要影響頻率響應的峰值,極點愈靠近單位圓,峰值愈尖銳;零點主要影響頻率特性的谷值,零點愈靠近單位圓,谷值愈深(當零點在單位圓上時,頻率特性為零)。
2、 系統函式的零極點對系統衝激響應有何影響?
(1)衝激響應波形是指指數衰減還是指數增長或等幅振盪,主要取決於極點位於s左半平面還是右半平面或在虛軸上。
(2)衝激響應波形衰減或增長快慢,主要取決於極點離虛軸的遠近。
(3)衝激響應波形振盪的快慢,主要取決於極點離實軸的遠近。
零點分布只影響衝激響應函式的幅度和相位,不影響響應模式。
3、 若某因果系統不穩定,有哪些主要措施可使之穩定?
答:對於結構不穩定系統,改變系統結構後,只要適當選配引數就可使系統穩定。
簡要說明系統函式的零極點分布通常是怎樣影響系統頻率特性的
4樓:
首先分析離散時間系統在指數序列 ( )輸入下的響應。設系統是因果的,單位樣值響應為 ,根據卷積公式,響應 (4.6-1) 上式花括號中的項為 在 處的值,設 存在,於是 (4.
6-2)該式說明,系統在指數序列輸入條件下,響應也為指數序列,其權值為 。若取 ,也即 ( ),則有 (4.6-3)由於輸入序列的計時起點為負無限大,按式(4.
6-3)求得的響應應該是有始輸入 的穩態解。 一般為複數,可用幅度和相位表示為 (4.6-4)於是,輸出為 (4.
6-5)該式表明,系統引入的幅度改變因子為 ,相位改變量為 。若輸入為正弦序列 (4.6-6)則輸出 (4.
6-7)其中在以上推導過程中,要求 必須存在,也即 的收斂域必須包含單位圓,或者說 的全部極點要在單位圓內。當輸入由兩個不同頻率的復指數序列的線性組合構成時,由線性系統的疊加性質,其輸出為相應輸出的線性組合,即其中 和 可以是複數。隨頻率 的變化稱為離散時間系統的頻率響應。
稱為幅度函式,而 稱為相位函式。由於 為 的週期函式,週期為 ,因而 也是 的週期函式。例如,若系統函式設a為實數, ,則頻率響應函式為幅度函式和相位函式分別為按以上兩式繪出的幅頻特性和相頻特性如圖4.
6-1所示,它們均是週期的。(a)幅頻響應 (b)相頻響應圖4.6-1 頻率響應當 為實序列時,由z變換定義式與 成共軛關係,則有 (4.
6-8) (4.6-9)即幅度函式是頻率的偶對稱函式,而相位函式是頻率的奇對稱函式,考慮到它們都是以 為週期的,故在 範圍內,幅頻特性以 為中心對稱,相頻特性以 為中心奇對稱,見圖4.6-1。
因此,在繪製離散時間系統的頻率特性時,只需要繪出 範圍內的頻響曲線。根據系統函式的極零點分布,也可以通過幾何作圖方法簡單而直觀地繪出離散系統的頻率響應,這與連續系統中頻率響應的幾何作圖類似。考慮僅有乙個極點和乙個零點的系統函式用 置換z,頻率響應為 參看圖4.
6-2,從極點指向 點的向量稱為極點向量,從零點指向 點的向量稱為零點向量。當 從0到 變化時, 點沿單位圓移動,極點向量和零點向量隨著發生變化。當 離極點比較近時,極點向量的模 相對較小,幅度函式則較大,當 離零點比較近時,零點向量的模 相對較小,幅度函式也相對較小。
按這種方法,可粗略地繪出幅頻特性。圖4.6-2 頻率響應的幾何繪製例4.
6-1 試繪製 的幅頻響應和相頻響應。解 , , 的極零點分布如圖4.6-2所示。
當 時,極點向量的模最小,在該頻率傳遞函式的幅度最大,可計算出隨著 的增加,極點向量的模增大,而零點向量的模減小,因而幅度函式不斷變小;在 處,極點向量最大,零點向量最小,因而幅度函式最小,其值為幅頻響應如圖4.6-3(a)所示。相頻響應也可用幾何作圖的方法繪出,對每一頻率,它等於零點向量的輻角減去極點向量的輻角,相頻響應如圖4.
6-3(b)所示。(a) (b)圖4.6-3 的頻率響應例4.
6-2 傳遞函式 ,試定性繪製幅頻響應。解 傳遞函式的極點和零點分別為 , ,如圖4.6-4(a)所示。
可求出當 從0開始增加時,如圖4.6-4(b)所示,幅度為隨著 的增加, 和 增大,而 和 減小,極點 離 點最近,它起主導地位,由於 隨 增加而減小,因而幅度的總趨勢增大;當 增加到圖4.6-4(c)位置時, 非常小,幅度達到極大值;隨著 的繼續增加, 越來越小,當 時, 點位於零點上,故幅度為零;當 進一步增加時,如圖4.
6-4(d)所示, 和 減小,而 和 增大,零點 離 點最近,起主導地位,由於 隨 增加而增大,則幅度的總趨勢不斷增加;在 處,可求出幅頻響應如圖4.6-5所示。 (a) (b) (c) (d)圖4.
6-4 頻率響應的幾何確定圖4.6-5 幅頻響應
影響在訊號與系統實驗中,零極點對系統頻率有何影響
5樓:騰訊電腦管家
(1)衝激響應波形是指指數衰減還是指數增長或等幅振盪,主要取決於極點位於s左半平面還是右半平面或在虛軸上。
(2)衝激響應波形衰減或增長快慢,主要取決於極點離虛軸的遠近。
(3)衝激響應波形振盪的快慢,主要取決於極點離實軸的遠近。
零點分布只影響衝激響應函式的幅度和相位,不影響響應模式。
自動控制原理中,零點和極點對系統效能有什麼影響
6樓:匿名使用者
最小相位系統的定義:開環零點與開環極點全部位於s平面的左半平面的系統。否則稱為非最小相位系統由於定義了最小相位系統,幅頻特性與相頻特性有確定關係,所以多數情況下可以省略相頻特性作圖,使得系統分析哼簡潔。
至於什麼樣的非最最小相位系統是穩定的,可以通過開環頻率特性作圖和頻域穩定性判據求得。即:開環頻率特性的極座標軌線對復平面上的點-1+j0的角度增量為pπ,p為開環傳遞函式位於復平面右邊的極點個數。
可以看出:最小相位系統沒有在右邊的開環極點,所以角度增量為零時,系統穩定,而非最小相位系統有位於右邊的開環極點,需要根據開環極點數算出對應的角度增量來判斷系統的穩定行。階越響應就是系統對於階越訊號的響應曲線,頻率響應可以看成是系統對於有週期訊號的響應,因為非週期的時間訊號在變換域中為無窮噸頻譜成分得線性組合,而線性定常系統滿足疊加原理,所以,分析線性定常系統對於時間訊號的所有頻譜成分的響應特性,就是頻率分析法的原理。
連續系統的零極點對系統幅頻響應有何影響
7樓:愛上小_瘋_子
若函式 h(z) 的收斂域包括單位園(z=),我們就可在這個單位園上計算 h(z) ,
並得到系統頻率響應:
根據尤拉恒等式, 其幅度,
對所有 w 值,該複數都在復平面的單位圓上,而且其位置隨著 w 變化而變化。當 w
從 0 到 π增加時,沿單位圓從( 1 , 0 )向(- 1 , 0 )移動。
一般地,極點 d 定義為 複數 a+j β,則上式中的(–di)用 表示為:
表示在 z 復平面上由極點 di 指向單位圓上 z = 點的向量。
用極座標形式表示為:
它恰恰是和極點之間的距離,所以,系統的幅頻響應的形狀可以表示為:
根據這個表示式,對於特定的 w ,與極點 di 之間之間的距離越小,其幅度響應越
大。當沿單位圓從 0 到 π移動時(在前面講過,由於週期性和對稱性,頻率響應只
需畫出 0~ π就夠了),最靠近極點 d i 時,w 所對應的幅度響應為最大值;換句話講,
當 w 和極點 di 的相位相符時,可獲得最大幅度。而且極點位置越靠近單位圓,這個最
大值就越大 .
同樣地,用 表示在 z 復平面上由零點 c i 指向單位圓上的 z = 點的向量:
因此:其中:
對於0~π 弧度的數字頻率 w ,離濾波器極點越近,離零點越遠,則幅度就越大。同
樣,靠近單位圓的極點,將導致濾波器形狀在某一頻率上有非常大的幅值,而靠近單位圓
的零點,將導致濾波器形狀在某一頻率上有非常小的幅值。這個幅值大小的劇烈變化可增
加濾波器的選擇性。
幅度響應與零極點的關係:
極點附近出現峰值。當極點在單位圓上時,將出現 ∞ ,極點在單位圓外,
系統不穩定。
在零點附近頻響出現谷值,零點在單位圓上時,零點值為零,零點可以在單位圓外。
2_53 判斷濾波器的形狀,濾波器的傳輸函式為:
解:濾波器在 z=0.45 處有一極點,無零點,其零極點如下圖所示,並標出了的位置。
從圖中可以看到,當 w=0 時,到極點的距離最小,而 w 接近π時,距離最大。因
為幅頻響應的幅度是這個距離的倒數。所以,幅度在接近 w=0時最大,靠近 π 弧度時
最小。因此,該濾波器具有低通特性。
由於極點不是很靠近單位圓,所以該濾波器的選擇性不是非常好,幅頻特性如圖所示。
例 2_54 推斷濾波器的形狀,濾波器的差分方程為:
解:該濾波器的傳輸函式為:
濾波器在 z=0 處有三個極點,零點在 z=j 與 z = -j 處。零極點如圖,並標出了
的位置。因為極點都在原點,對所有的 w 值,極點到的距離都相同,因此,只有零點
的位置影響濾波器的形狀,當 w= π /2 時,e jw 到其中乙個零點的距離為 0 ,則幅值
為 0 。所以,這個濾波器具有帶阻特性,下圖也示出了準確的濾波器特性,其也驗證了
上述推測。
2_55比較下列濾波器的形狀
解: 三個濾波器的零極點如圖所示,它們都沒有零點。
第乙個濾波器的極點為 –0.7686 ± j0.5584 ,幅度為 0.95 ;第二個濾波器的極點
為–0.7281 ± j0.5290 ,幅度為0.9;第三個濾波器的極點為-0.6472 ± j0.4702 ,
幅度為 0.8 。
下圖可以看出,對三個濾波器來講,極點離單位圓最近時所對應的數字頻率是相等的。所
以,幅度響應在這個 w=0.8 π處都有乙個尖峰,是每個數的極座標形式的相位。
三個濾波器中, a 的極點最接近單位圓,距離最短,所以,它的尖鋒最大。下
圖所示的幅頻響應也證實了這點。
系統函式的零極點對系統衝激響應有何影響
1 系統函式的零極點對系統頻率特性有何影響?極點會使調節時間專變短,是系統反應更快,但是屬也會使系統的穩定性變差,零點一般是使得穩定性增加,但是會使調節時間變長 極點主要影響頻率響應的峰值,極點愈靠近單位圓,峰值愈尖銳 零點主要影響頻率特性的谷值,零點愈靠近單位圓,谷值愈深 當零點在單位圓上時,頻率...
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