题目
一个积分器的频率响应为
其中在ω=0处的冲激是山于一个常数输入从t=-∞积分所产生的无限输出的结果。因此,若要避免输入为常数,或等效为只考虑0ω>0的H(jω),可见
换句话说,一个积分器的伯德图(见图6-31),是山两条直线的图组成的,这两个图反映出一个积分器的主要特征:对全部正频率均相移-90°,以及低频域的放大作用。
(a)一部向机的有用而简单的模型是一个线性时不变系统,其输入为外加电压,而输出则可山电机轴的角度给出。该系统可想象为一个稳定的线性时不变系统(电压作为输入,轴的角速度作为输出)和一个积分器的级联(代表角速度的积分),往往用一个一阶系统的模型作为级联中的第一部分,假设这个一阶系统的时问常数是0.1S,就可以得到总的电机频率响应的形式为
试画出ω≥0.001的伯德图。
(b)试画出一个微分器的伯德图。
(c)对具有如下频率响应的系统画伯德图:
第1题
一阶保持处理的结果,即
其中hy(t1)是如图7-2所示的函数。试给出一个滤波器的频率响应,当输入为x0(t)时,该滤波器产生的输出为
第4题
p(t),然后将xp(t)经过一个线性时不变系统过滤产生输出yc(t),而yc (t)又被转换成离散时间信号y[n]。其中输入为xc(t)且输出为yc(t)的线性时不变系统是因果的,且由如下线性常系数微分方程所表示:
整个系统等效为一个因果离散时间线性时不变系统,如图7-46(b)所示。试确定该等效线性时不变系统的频率响应H(ejω)和单位脉冲响应h[n]。
第5题
考虑一个频率响应为且实值单位冲激响应为h(t) 的连续时间线性时不变系统。假设在该系统上施加一个输入x(t) =cos(ω0l+ф0) ,
所得到的输出可表示成如下形式:y(t)=Ax(t-t0)
其中A是一个非负实数,代表一个幅度放大因子,t0是一个延时。
(a)用|H(jω0)|表示A;
(b)用表示t0
第6题
一个单位冲激响应为h(t)的因果线性时不变系统有下列性质:
(1)当系统的输入为对于所有的t有x(t)=e2t时,输出对于所有的t是y(t)=(1/6)e2t。
(2)单位冲激响应h(t)满足下列微分方程:
其中b是一个未知常数。
确定该系统的系统函数H(s),以与上述性质相符。在答案中不应该有未知常数,该未知常数b不应该出现在答案中。
第7题
(t),而其余的则是esut的复指数形式,这里s0是一个复常数。系统的输出是
求与这些条件相符的H(s)。
第8题
某LTI系统,其输入为f(t),输出为
式中a为常数,且已知s(t)←→S(jω),求该系统的频率响应H(jω)。
第9题
下图是一个连续时间滤波器的频率响应H(ω),该系统称之为低通微分器。若输入信号x(t)=cos(2πt+θ),求滤波器的输出y(t)。
第10题
设x(t)是一个奈奎斯特为ω0的信号,同时设y(t)=x(t)p(t—1),其中
当某一滤波器以y(t)为输入,x(t)为输出时,试给出该滤波器频率响应的模和相位特性上的限制。
第11题
其中αk和βk都是已知的非零数,l是一个正整数。图11-59所示的反馈系统常称为I型反馈系统。
(a)利用终值定理(见9.5.10节)证明:I型反馈系统能够跟踪一个阶跃变化,即若e(t)→0则有x(t)=u(t)。
(b)类似地证明:I型反馈系统不能跟踪一个斜坡变化,而是若x(t)=u2(t),则e(t)趋于一个有限常数。
(c)证明:若k>2时,x(t)=uk(t),那么I型系统就会有一个无界的结果。
(d)更一般地是证明,对I型系统:
(i)若k≤l时x(t)=uk(t),则e(t)趋于零。
(ii)若x(t)=u(-l+1)(t),则e(t)趋于一个有限常数。
(iii)若k>l+1时x(t)=u-k(t),则e(t)趋于无穷大。
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