信号与系统综合训练第二题课件
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信号把钩工培训课件汇报人:2024-01-09•信号把钩工概述•信号把钩工基本操作•信号把钩工安全知识目录•信号把钩工实操训练•信号把钩工案例分析01信号把钩工概述在此添加您的文本17字在此添加您的文本16字在此添加您的文本16字在此添加您的文本16字在此添加您的文本16字在此添加您的文本16字信号把钩工定义:信号把钩工是负责在矿井或隧道中操作信号设备、管理轨道和矿车、确保运输安全的专业人员。
信号把钩工职责操作和维护信号设备,确保信号系统正常运行;管理轨道和矿车,确保运输线路畅通无阻;监控矿车运行状态,及时发现和处理问题;协助其他作业人员完成相关工作,确保生产安全。
信号把钩工的定义与职责工作特点需要具备较高的责任心和安全意识;需要熟练掌握信号设备和轨道管理技能。
需要具备快速反应和应对突发事件的能力;工作环境:信号把钩工通常在矿井或隧道中工作,环境较为恶劣,需要面对高温、潮湿、噪音等不利因素。
信号把钩工的工作环境与特点010204信号把钩工的技能要求熟练掌握信号设备的操作和维护技能;熟悉矿车和轨道管理知识;具备基本的电气和机械知识;具备较好的沟通协作能力。
0302信号把钩工基本操作了解并能够准确识别各种信号的含义,包括指挥信号、警告信号、作业信号等。
信号识别掌握如何正确操作信号设备,如信号灯、信号旗、通讯设备等,确保信息传递准确无误。
信号操作信号识别与操作掌握如何选择合适的挂钩位置,确保车辆稳定连接。
根据货物类型和特性,选择合适的挂钩方式,确保货物安全可靠。
车辆与货物挂钩技巧货物挂钩车辆挂钩了解并掌握在装卸过程中采取的安全防护措施,如使用安全带、安全网等。
安全防护措施采取有效措施确保货物在装卸过程中的稳定性,防止货物倾斜或滑落。
货物稳定措施货物装卸安全操作紧急情况的应对措施熟悉并掌握应对各种紧急情况的预案,如车辆故障、货物脱落等。
紧急处理在遇到紧急情况时,能够迅速采取正确的处理措施,确保人员和货物的安全。
一、课程基本情况《信号与系统》是电子信息类专业,大学二年级本科生的一门必修课,是主干学科基础课。
学时68。
教学目标及要求:掌握研究信号与系统理论的基本概念和基本分析方法,建立信号与系统的数学模型,经适当的数学分析求解,对所得结果给以物理解释、赋予物理意义。
能将数学、自然科学、电路分析等多方面专业基础知识运用到信号与系统领域复杂工程问题的恰当描述中。
掌握信号与系统、连续和离散系统时、频域分析、系统函数及状态变量分析。
二、“课程思政”的建设理念和教学设计《信号与系统》课程中依据“知行合一”的教育理念,注重学生科学精神的培养,培养学生信息科学研究思维,帮助学生建立信息科学研究的思维范式。
通过学习“技术发展-基本规律”,“数学-物理-科学原理”,学习科学家的科学精神和思维模式培养学生的创新意识。
通过学习信号与系统中“连续-离散”、“周期-非周期”、“时间-频率”、“局部-整体”的相关知识建立学生的辩证思维能力。
通过使用M A T L AB等ED A工具,结合单片机、电路、模电等知识完成硬件实物系统,实现“虚实结合做中学”的教学设计,从信号与系统的角度去体会相关课程的内容,把一些“死”的理论知识,通过一系列与后期专业课程和生活实践相关的可见、可感受的“活”案例大作业学习为引子,激发学生学“活”的知识,用“活”的信号系统知识解决问题、感受知识的内涵和外延。
理论和实践深度融合,提升实践能力、创新能力。
通过实践练习培养学生的坚韧意志品质、工匠精神。
学生通过课下用“活”知识解决问题、课上教师精讲“挤”时间,让学生分享案例感受“活”知识,提高学习兴趣,树立自信心,并通过课堂分享大作业来感受含有“声音、光、电、图像等各种信号与系统的作品带来的信号与系统之美,五育并举。
三、“课程思政”教学特色和创新1.科学精神培养教学模式的创新以“知行合一”的教育理念设计了“虚实结合做中学”学习系统教学设计方案,将课程思政的理念融入课程教学中。
《信号与系统》课程教学大纲一、教师或教学团队信息(教师或教学团队中每位教师主要讲授的本科课程,课程受欢迎情况;主要研究领域和研究成果。
)二、课程基本信息课程名称(中文):信号与系统课程名称(英文):Signals and Systems课程类别:□通识必修课□通识选修课 专业必修课□专业方向课□专业拓展课□实践性环节课程性质*: 学术知识性□方法技能性□研究探索性□实践体验性课程代码:2110015周学时:3 总学时:48 学分: 3先修课程:微积分、线性代数、复变函数、电路分析基础授课对象:电气工程及其自动化三、课程简介(课程在实现专业培养目标中的作用,课程在专业知识体系中的位置,课程学习对学生专业成长具有的价值。
课程主要内容及知识结构。
)本课程大纲是根据高等教育要求,为加强学生专业课程的教学需要而制定的。
《信号与系统》课程是四年制电气工程及自动化专业的重要专业课程之一,是其它许多学科的基础,是工科学生在大学教育阶段所修课程中最有收益而又最有用处的课程之一。
通过本课程的学习,使学生掌握信号与系统的基本概念,线性时不变系统的基本特性,信号通过线性系统的基本分析方法,其主要内容包括:信号与系统概述、LTI连续时间系统的时域分析、频域分析、复频域分析。
四、课程目标(课程教学要讲授的核心知识、要训练的关键技能及须形成的综合素养的目标。
)通过本课程的学习,学生应该掌握信号分析的基本理论和方法,掌握线性时不变系统的各种描述方法,掌握线性时不变系统的时域和变换域的各种分析方法,准确理解有关系统的稳定性、频响、因果性等工程应用中的一些重要物理概念。
同时,通过这门课程的学习,学生的分析问题和利用所学的知识解决问题的能力应有所提高。
本课程的主要任务是针对线性时不变系统分析这条主线,对线性微分方程、复变函数、积分变换等数学方法进行详细的介绍。
课程中各个理论的系统性较强,数学推导比较严密,但是在内容中不苛求数学上的系统和严密。
805信号与系统参考书目:1.《信号与系统》(第二版),A.V。
奥本海姆著,刘树棠译,西安交通大学出版社,19982.《信号与线性系统分析》(第四版),吴大正主编,高等教育出版社,2005考试纲目:1.信号与系统的基本概念:信号的描述、分类及基本运算,系统的特性及分类;2.连续信号与系统的时域分析:连续时间基本信号,卷积积分,连续时间系统的零输入、零状态响应、全响应;3.连续信号与系统的频域分析:信号的频谱及特点,连续时间信号的傅立叶正、反变换及应用,连续信号的频域分析,连续信号的抽样定理;4.连续信号与系统的复频域分析:拉普拉斯变换及性质,连续系统的复频域分析,系统微分方程的复频域解,系统函数与系统特征,连续系统的表示和模拟;5.离散信号与系统的时域分析:离散时间基本信号,卷积和,离散时间系统的模拟、零输入、零状态响应、全响应;6.离散信号与系统的频域分析:离散时间信号的傅立叶正、反变换及应用,离散系统的频域分析;7.离散信号与系统的Z域分析:Z变换的定义、收敛域及性质,离散时间系统的Z域分析,离散时间系统频率响应,系统函数与系统特性,离散系统的表示和模拟。
海军大连舰艇学院2010硕士考试纲目与参考书目一、初试考试纲目与参考书目701军事数学参考书目:1.《高等数学》(第四版),同济大学编,高等教育出版社,19992.《线性代数》(第三版),同济大学编,高等教育出版社,19933.《概率论与数理统计初步》,海军大连舰艇学院,1997考试纲目:高等数学部分:函数、极限、连续、一元函数的微分学、一元函数的积分学、向量代数与空间解析几何、多元函数微分学、多元函数积分学(重积分、曲线积分、曲面积分)无穷级数(常数项级数、幂级数、傅立叶级数)、常微分方程;线性代数部分:初步行列式、矩阵、向量、线性方程组、矩阵的特征值与特征向量、二次型;概率论部分:随机事件和概率、随机变量(一维、二维)及其概率分布、随机变量的数字特征、大数定律和中心极限定理。
《信号与系统》综合训练2报告一.训练要求1.利用现有电路知识,设计低通、带通、高通、带阻滤波器,2.写出滤波器的频率响应函数。
3.在MATLAB中,绘制滤波器的频谱图,指出滤波器主要参数,4.说明对所设计的滤波器要提高这些参数该如何改进。
写出改进后滤波器的频率响应函数,绘制改进后的滤波器频谱图二.训练目的1.练习设计低通、带通、高通、带阻滤波器,学会分析滤波器的频率响应函数。
2.学会利用MATLAB仿真分析各种滤波器的频率特性。
三.训练步骤A.低通滤波器1.低通滤波器电路图通过Multisim仿真对电路进行检验,检查电路是否具有低通滤波器的‘通低频,阻高频’的特性。
输入信号频率为10HZ时,通过滤波器的输出波形如下图输入信号频率为100HZ时,通过滤波器的输出波形如下图通过对比输入频率为10HZ和100HZ的输出波形,可以看出该电路具有低通滤波器的‘通低频,阻频’的特性。
2.滤波器的频率响应函数通过对电路进行分析,根据KVL 定理,可得dtdv RCv v cc s +=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅(1) 假定系统初始松弛,这该系统就是线性时不变系统。
假定输入为st e ,这该系统的响应就为)(s H .将输入与输出代入(1)式中。
)2(1111)1()()()()()()()()(⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅+=+=+=+=+=RCsH e RCs e H se RC H e s e RCH e H e dte H d RCe H e s stst s st s st st s st s st st s st s st从2式中可以看出,当s 趋于0时,)(s H 趋于1,此时输入电压等于输出电压。
当s 趋于∞时,)(s H 趋于0,此时输出电压几乎为0。
3.MATLAB 仿真分析频率特性根据频率响应函数RCsH s +=11)( 可以得到系数向量b=[0,1],a=[r*c;1]。
利用MATLAB 求幅度频率响应与相位频率响应程序如下r=1000;c=1e-8; b=[0,1]; a=[r*c;1];w1=1/(r*c); %c f 的横坐标 w=0:200000;h=freqs(b,a,w); %使用filter 指令实现该滤波器 subplot(2,1,1),plot(w,abs(h),w1,0.707,'*r');grid %作系统的幅度频率响图 ylabel('幅度');subplot(2,1,2),plot(w,angle(h)/pi*180);grid %作系统的相位频率响图ylabel('相位');xlabel('角频率/(rad/s)');00.20.40.60.81 1.2 1.4 1.6 1.82x 1050.40.60.81幅度x 105-80-60-40-200相位角频率/(rad/s)通过上面仿真得到系统的幅度频率响图和相位频率响图,可以清楚的看出该系统为一个低通滤波器,截止频率c f =100KHZ 。
4.提高参数为了提高低通滤波器的灵敏度,即降低截止频率c f 。
只需增大电容或减少电阻即可。
保持电阻不变,将电容由C=0.01μF 变到C=1μF 。
如下图频率响应函数RCsH s +=11)(利用MATLAB 求幅度频率响应与相位频率响应程序如下 r=1000;c=1e-6; b=[0,1]; a=[r*c;1]; w1=1/(r*c); w=0:5000; h=freqs(b,a,w);subplot(2,1,1),plot(w,abs(h),w1,0.707,'*r');grid ylabel('幅度');subplot(2,1,2),plot(w,angle(h)/pi*180);grid ylabel('相位');xlabel('角频率/(rad/s)');幅度相位角频率/(rad/s)由系统的幅度频率响图可以看出截止频率c f 变小到1000HZ 。
缩小到原来的0.01倍。
B.带通滤波器 1.带通滤波器电路图通过Multisim仿真对电路进行检验,检查电路是否具有带通滤波器的一般特性。
(a)当输入信号频率为15HZ时,通过滤波器的输出波形如下图(b)当输入信号频率减小为1HZ时,通过滤波器的输出波形如下(c)输入信号频率增大到为100HZ时,通过滤波器的输出波形如下图通过对比,当输入频率为15kHZ时,输出电压接近输入电压;但无论输出频率减少到1KHZ还是增大到100kHZ,输出电压都会减少。
由此可以看出该电路具有带通滤波器的‘只对某段频率具有导通’的特性。
2.滤波器的频率响应函数通过对电路进行分析,根据KVL 定理,可得))1((1dtdt R v C v d C Rv R dt R v C v v t oo ot o o s ⎰⎰∞-∞-++++= (3) 假定系统初始松弛,这该系统就是线性时不变系统。
假定输入为st e ,这该系统的响应就为st s e H )(.将输入与输出代入(3)式中。
)4*(*******1313)13()1(1))1((1222)(222)(222)()(2)()()()(++=++=++=++++=++++=⎰⎰∞-∞-RCs s R C RCsH e RCs s R C RCse H e RCs s R C H RCse s e H Rs e CH R s e H R e H CR e H se dtdt R v C v d C R v R dt R v C v v s stst s sts st st s st s sts sts st s st t oo o t o o s 两边同时求导从4式中可以看出,)(s H 为双曲线,且存在最大值。
RCss R C RCH s 3122)(++=在RC s =时, )(s H 取到最大值,此时输出最大。
具有带通滤波器的‘只对某段频率具有导通’的特性。
3. MATLAB 仿真分析频率特性根据频率响应函数13222)(++=RCs s R C RCsH s可以得到系数向量b=[r*c,0],a=[r^2*c^2,3r*c;1]。
利用MATLAB 求幅度频率响应与相位频率响应程序如下 r=1000;c=1e-8; b=[r*c,0];a=[r^2*c^2,3*r*c,1];w1=1/(r*c); %c f 的横坐标 w=0:400000;h=freqs(b,a,w); %使用filter 指令实现该滤波器 subplot(2,1,1);plot(w,abs(h),w1,max(abs(h)),'*r');grid %作系统的幅度频率响图 ylabel('幅度');subplot(2,1,2),plot(w,angle(h)/pi*180);grid %作系统的相位频率响图ylabel('相位');xlabel('角频率/(rad/s)');x 105幅度x 105相位角频率/(rad/s)通过上面仿真得到系统的幅度频率响图和相位频率响图,可以清楚的看出该系统为一个带通滤波器,截止频率c f =100KHZ 。
4.提高参数带通滤波器的截止频率c f ,主要由电阻与电容决定。
从频率函数RCss R C RCH s 3122)(++=中可以看出输出Vo 也是由RC 决定的,带宽与CR成反比。
为了增加小带宽,将RC 减少,R=100,C=1e-9。
(同理可以减少带宽) 频率响应函数13222)(++=RCs s R C RCsH s利用MATLAB 求幅度频率响应与相位频率响应程序如下 r=100;c=1e-9; b=[r*c,0];a=[r^2*c^2,3*r*c,1];w1=1/(r*c); %c f 的横坐标 w=0:400000;h=freqs(b,a,w); %使用filter 指令实现该滤波器 subplot(2,1,1);plot(w,abs(h),w1,max(abs(h)),'*r');grid %作系统的幅度频率响图 ylabel('幅度');subplot(2,1,2),plot(w,angle(h)/pi*180);grid %作系统的相位频率响图ylabel('相位');xlabel('角频率/(rad/s)');0.20.40.60.811.21.41.61.82x 10700.10.20.30.4幅度0.20.40.60.81 1.2 1.4 1.6 1.82x 107-50050100相位角频率/(rad/s)从上图可以看出减少RC 后,该滤波器的带宽增大了100倍。
C.高通滤波器 1.高通滤波器电路图通过Multisim 仿真对电路进行检验,检查电路是否具有高通滤波器的一般特性。
(a )当输入信号频率为10kHZ 时,通过滤波器的输出波形如下图(b)当输入信号频率减小为100kHZ时,通过滤波器的输出波形如下图通过对比输入频率为10HZ和100HZ的输出波形,可以看出该电路具有低通滤波器的‘通高频,阻低频’的特性。
2.滤波器的频率响应函数通过对电路进行分析,根据KVL 定理,可得dtR v C v v t oo s ⎰∞-+=1 (5)假定系统初始松弛,这该系统就是线性时不变系统。
假定输入为st e ,这该系统的响应就为st s e H )(.将输入与输出代入(5)式中。
)6*(***********111)()()()(RCsRCs H eRCs RCs e H RCe H s e H se dtRv C v v s stst s st s st s st t oo s +=+=+=+=⎰∞-两边同时求导从6式中可以看出,当s 趋于0时,)(s H 趋于0,此时输出电压几乎为0。
当s 趋于∞时,)(s H 趋于1,此时输入电压等于输出电压。
3. MATLAB 仿真分析频率特性根据频率响应函数RCsRCsH s +=1)( 可以得到系数向量b=[r*c,0],a=[r*c;1]。
利用MATLAB 求幅度频率响应与相位频率响应程序如下 r=1000;c=1e-8; b=[r*c,0]; a=[r*c;1];w=0:150000; %c f 的横坐标 w=0:400000;h=freqs(b,a,w); %使用filter 指令实现该滤波器 subplot(2,1,1),plot(w,abs(h));grid %作系统的幅度频率响图 ylabel('幅度');subplot(2,1,2),plot(w,angle(h)/pi*180);grid %作系统的相位频率响图ylabel('相位');xlabel('角频率/(rad/s)');051015x 1050.51幅度51015x 105020406080100相位角频率/(rad/s)通过上面仿真得到系统的幅度频率响图和相位频率响图,可以清楚的看出该系统为一个高通滤波器,截止频率c f =100KHZ 。