第七章 系统的状态变量分析法
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Chap.9 系统的状态变量分析1.系统状态及状态方程的基本概念2. 信号流图signal flow graph信号流图的代数运算1. 只有一个输入支路的结点值等于输入信号乘以支路增益。
3. 并联支路的合并:并联支路的总增益等于所有各支路增益之和(并联相加)。
2. 串联支路的合并:串联支路的总增益等于所有各支路增益的乘积(串联相乘)。
x 3信号流图的代数运算(续)4.结点的吸收和变换:输出结点可以消掉,混合结点也可以通过增加一个具有单位传输的支路变为输出结点。
5. 环路吸收:带有环路系统的总增益等于断开环路后所有输入输出支路增益乘积除以因式(1-环路增益)。
信号流图简化步骤环路吸收,去掉结点1X 例2结点吸收环路吸收信号流图简化步骤(续)环路吸收,去掉结点闭环4X 结点吸收,去掉结点4X信号流图简化步骤(续)442233221432443322432133222244444321332243211)1)(1(1)1)(1(G H G H G H G H G H H H G H G H G H H H H H H G H G G H H G H G H H H G H G H G H H H H H ++++++=++−−−−++=得到系统函数并联相加环路吸收)()(14422332214324433224321G H G H G H G H G H H H G H G H G H H H H H H ++++++=对于例2, 用梅森公式求系统的转移函数。
求信号流图的特征行列式△△=1+(H 2G 2+ H 3G 3+ H 4G 4+H 2H 3H 4G 1)+(H 2G 2H 3G 3+ H 2G 2H 4G 4)系统具有4个环路,分别为:L1=(X 1→X 2→X 1)=-H 2G 2L2= (X 3→X 4→X 3)=-H 3G 3L3= (X 4→Y →X 4)=-H 4G 4L4= (X 1→X 2→X 3→X 4→Y →X 1)=-H 2H 3H 4G 1互不接触环路为:L1和L2, L1和L3前向通路只有一条:g1=H 1H 2H 3H 4,其特征行列式的余子式△1为△1=1 –0 + 0 -……22)()0t e b)(t e i βp 1i α−1)(t r i p α+321===λλλ&&&321⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡λλλ&&&。
835《信号与系统》考试大纲一、考试对象报考“信息与通信工程”的考生。
二、考试目的科学、公平、有效地测试考生掌握信号与系统的基本理论、分析方法的水平,以及考察学生的思维推理能力和运算分析能力,属于水平性测试。
三、考试的内容和要求第1章 信号与系统的基本概念(1) 正确理解信号、系统的概念,信号的分类方法;(2) 掌握系统数学模型的建立方法及模拟图的表示;(3)正确理解线性时不变系统的含义,会判断系统的特性。
第2 章 连续信号与系统的时域分析(1)掌握连续时间信号在时域进行分解的方法及其描述;(2)理解卷积的含义;熟练掌握卷积的性质及计算方法(包括图解法);(3)正确理解单位冲激函数()(t δ)、单位阶跃函数(()u t )的概念,熟练掌握单位冲激函数的性质;(4)掌握时域法求解一阶电路的阶跃响应和冲激响应;(5)熟练掌握连续线性时不变系统(LTI )的数学模型的建立方法, 及系统零输入、零状态响应、全响应的时域求解法,。
第3章 连续信号与系统的频域分析(1) 正确理解周期信号、非周期信号的含义,掌握其表示方法;(2) 正确理解周期信号分解为傅立叶级数的条件;熟练掌握周期信号分解为傅立叶级数的方法;(3) 正确理解周期信号与非周期信号的关系;熟练掌握傅立叶变换及其主要性质;(4) 熟练掌握非周期信号及周期信号频谱的求取方法;(5) 熟练掌握f(t)信号频谱()(ωH )图的绘制及过零点参数的求取;带宽与周期的关系(方波信号脉宽与谱线密度的关系);(6) 正确理解理想滤波器的概念,及理想滤波器的幅频、相频特性;(7) 掌握抽样定理,理解f(t)时域抽样,对应频域频谱的变化及抽样率对谱线分布的影响;)(ωF 频域抽样,对应时域时间波形的变化及抽样率对时间波形分布的影响,能够灵活应用抽样定理。
第4章 连续系统的S 域分析(1) 正确理解傅立叶变换与拉氏变换的关系;(2) 掌握单边拉氏变换的定义、各类信号拉氏变换收敛域的基本特征;(3) 熟练掌握常用信号的拉氏变换(4) 熟练掌握拉氏变换的性质;(5) 掌握部分分式展开法,能用常用变换对求取反变换的方法;(6)熟练掌握LTI系统的复频域分析方法,会用拉氏变换法分析电路模型,求解系统全响应(零输入、零状态响应与初始条件的关系及特征);(7)了解系统函数的零、极点分布对系统时域、频域的影响;对系统稳定性的影响;(8)了解围线积分法。
第一章1.正弦连续函数一定是周期信号答案:对2.正弦离散函数一定是周期序列。
答案:错3.余弦连续函数一定是周期信号。
答案:对4.余弦离散序列一定是周期的答案:错5.两个离散周期序列的和一定是周期信号。
答案:对6.两个连续周期函数的和一定是周期信号。
答案:错7.两个连续正弦函数的和不一定是周期函数。
答案:对8.取样信号属于功率信号。
答案:错9.门信号属于能量信号。
答案:对10.两个连续余弦函数的和不一定是周期函数。
答案:对第二章1.微分方程的齐次解称为自由响应。
答案:对2.微分方程的特解称为强迫响应。
答案:对3.微分方程的零状态响应是稳态响应的一部分答案:错4.微分方程的零输入响应是稳态响应的一部分答案:错5.微分方程的零状态响应包含齐次解部分和特解两部分。
答案:对6.微分方程的零状态响应中的特解部分与微分方程的强迫响应相等。
答案:对7.对LTI连续系统,当输入信号含有冲激信号及其各阶导数,系统的初始值往往会发生跳变。
答案:对8.对线性时不变连续系统,当输入信号含有阶跃信号,系统的初始值往往会发生跳变答案:错9.冲激函数匹配法是用于由零负初始值求解零正初始值。
答案:对10.LTI连续系统的全响应是单位冲激响应与单位阶跃响应的和。
答案:错第三章1.LTI离散系统的响应等于自由响应加上强迫响应。
答案:对2.LTI离散系统的响应等于齐次解加上零状态响应的和。
答案:错3.设两个子系统并联得到一个复合系统,则复合系统的单位序列响应等于两个子系统的单位序列响应之和。
答案:对4.假设两个子系统级联组成一个复合系统,则复合系统的单位序列响应等于两个子系统的单位序列响应之积。
答案:错5.LTI离散系统的单位阶跃响应等于单位序列响应的前向差分答案:错6.LTI离散系统的单位序列响应等于单位阶跃响应的前向差分答案:错7.离散时不变系统的单位序列响应是指,当激励信号是单位序列时系统的零状态响应。
答案:对8.离散时不变系统的单位阶跃响应是指,当激励信号是单位阶跃序列时,系统的全响应。