题目
有一个连续时间反馈系统如图11-45(a)所示。
(a)利用第6章建立的伯德图直线近似求得该系统的对数幅-相图。从图11-45估计出相位和增益裕度。
(b)设想在反馈系统内有一个未知的延时,所以真实的反馈系统如图11-45(b)所示。问在该反馈系统变成不稳定之前,能容许的最大延时τ是多少(近似值)?计算时利用(a)中的结果。
(c)精确计算出相位和增益裕度值,并将结果与(a)中的结果进行比较。这样应该可以给出由于应用近似的伯德图所引起的误差大小的某些概念。
第2题
(a)考虑图11-60所示的离散时间反馈系统。假设
证明该系统在下述意义下能够跟踪一个单位阶跃,若x[n]=u[n],则
(b)更一般的是,考虑图11-60所示的反馈系统,并假设闭环系统是稳定的。假定H(z)有一个极点在z=1,证明:该系统能够跟踪一个单位阶跃。
(c)上面(a)和(b)的结果是在离散时间中的,与习题11.57和习题11.58讨论的连续时间系统的结果相对应。在离散时间中,也能够考虑在经过若干步以后完全地跟踪给定输入的系统设计问题。这种系统称为临界阻尼反馈系统(deadbeat feedback system)。
现考虑图11-60所示的离散时间系统,其。
证明:整个闭环系统是一个临界阻尼反馈系统,而且在经过一步以后,就能完全跟踪上一个阶跃输入,即若x[n]=u[n],那么n≥1时e[n]=0。
(d)证明图11-60的反馈系统,在下是一个临界阻尼系统,并具有如下跟踪性质:在经过若干步之后,输出能完全跟踪一个单位阶跃,问在哪一步,误差e[n]首先到达零?
(e)更一般地,对于图11-60所示的反馈系统,求出使y[n]在n≥N后完全跟踪上一个单位阶跃的H(z);事实上,这是要使
其中ak是给定的常数。
(f)若图11-60所示系统中的。
证明:该系统在经过两步以后就能完全跟踪上一个斜坡信号x[n]=(n+1)u[n]。
第3题
(a)考虑图11-61(b)中虚线框内的系统。这是一个输入为e[n],输出为p[n]的离散时间系统,证明:它是一个线性时不变系统。在图中已指出,将F(z)记为该系统的系统函数。
(b)证明:在图11-61(b)中,系统函数为F(z)的离散时间系统与系统函数为H(s)的连续时间系统是以阶跃响应不变法相联系的;若s(t)是连续时间系统的阶跃响应,q[n]是离散时间系统的阶跃响应,那么q[n]=s(nT),对全部n
第4题
(a)再次考虑例11.2的反馈系统:,K<0时的根轨迹图如图11-30(b)所示。对某一K值,闭环极点位于jω轴上。通过考虑方程的实部和虚部,若s=jω对任何给定的K值位于根轨迹上,就必须满足上式,依此求出这个K值和相应的闭环极点位置。利用这一结果,再加上例11.2中的分析,求出使闭环系统稳定的全部K值(正的和负的)的范围。
(b)注意,当|K|足够大时,该反馈系统是不稳定的。解释为什么对连续时间反馈系统,当G(s)H(s)在右半平面有一个零点时,对离散时间反馈系统,当G(z)H(z)在单位圆外有一个零点时,这个结论一般都是正确的。
第5题
某个连续时间因果LTI系统的频率响应为,试求:
(1)请给出该系统的系统函数,画出它的零极点图和收敛域;
(2)给出该系统的微分方程描述,并概略画出系统的幅频响应|H(ω)|;
(3)系统单位阶跃响应s(t),并概略画出其波形;
(4)当该系统的输入信号为x(t)=u(t)-u(t-2)时,用时域方法求系统的输出信号y(t)。
(5)写出系统的一个延时因果逆系统的系统函数其中t0为正实数,确定其收敛域,判断是否稳定;
(6)该系统与单位参加响应为Kδ(t+2)的LTI系统构成如图11-3所示的反馈系统,请给出该反馈系统的系统函数。
第6题
已知某连续时间系统的单位冲激响应h(t)与激励f(t)的波形如图J2.4(a)、(b)所示,试由时域求解该系统的零状态响应yzs(t),并画出yzs(t)的波形。
图J2.4
第7题
利用运算放大器构成的积分器电路如图11-13所示.此电路是图11-11取而得到的.利用该题结果证明这是一个近似的积分器电路,给出近似条件(K、R、C参数之条件).
第8题
数据处理流水线如图4-11所示。若每隔△t流入一个数据,连续流入4个数据,则该流水线的实际吞吐率为______。
第10题
已知一单位反馈系统,未校正系统的开环传递函数G0(s)和两种校正装置Gc(s)的对数幅频曲线如图 (a)、(b)所示。要求绘制校正后系统的对数幅频曲线,并写出每种装置校正后系统的开环传递函数。
第11题
数据处理流水线如图4-1所示。若每隔△t流入一个数据,连续流入4个数据,则该流水线的实际吞吐率为(5)。
A.
B.
C.
D.
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