电脑系统零极点怎么求,零极点对系统输出的影响
1.用matlab语言求下列系统的状态方程、传递函数、零极点增益、和部分分式形式的模型参数和状态方程
2.开环极点和开环零点怎么求
3.开环传递函数极点数怎么确定?
4.状态空间的特征值与零极点有什么联系,两者在判断系统稳定性方面有什么区别?
5.z变换的零极点怎么求
极点是一个汉语词汇,读音为jí diǎn,本义是系统程度上不能再超过的 [1] 界限,也是数学、电学等名词术语,有一种输入法也叫极点输入法。
每一个极点之处,增益衰减-3db,并移相-45度。极点之后每十倍频,增益下降20db.零点与极点相反;每一个零点之处,增益增加3db,并移相45度。零点之后,每十倍频,增益增加20db。
闭环增益A0:a/1+ab=1/b(当a很大时),其中a为开环增益,b为反馈因子,可以理解为反馈量和输出量的比值,当开环增益趋近于无穷大时,闭环增益就是反馈因子的倒数。
环路增益:T=a*b
对运放来说:闭环增益(1/b)的传递函数的零点是环路增益(ab) 传递函数的极点;闭环增益的传递函数的极点是环路增益传递函数的零点;而我们在反馈的时候,是希望在相位下降到180度之前,环路增益大于一,所以我们需要消除一个环路增益函数的极点(即闭环增益零点),以免发生震荡。
极点影响
极点就是线性时不变系统的传递函数分母为零的点。对拉普拉斯变换,极点位于左半平面系统是稳定的。对线性离散时间系统,当极点位于单位圆内,系统是稳定的。根据系统零极点的位置,可以分析系统的幅频特性。
和拉氏变换相类似,在Z变换中同样可以利用系统函数的零极点分析系统的基本特性。离散时间系统的系统函数完全由其零极点确定,而系统函数又是冲激响应的Z变换。因此,一个可以预想到的结果是,在系统函数的零极点和冲激响应之间必然存在着某种内在的联系。一个离散时间系统的系统函数可以表示为对此式进行部分分式展开,并设Ⅱ(Z)的所有极点都是一阶极点,则有(6.82),由此可求得系统的冲激响应(6.83)比较式(6.82)和式(6.83)可以看到,系统冲激响应由系统函数的极点确定。
因此,针对不同的极点位置,系统冲激响应的基本特征将有所不同。对一个离散序列而言,所谓基本特征,通常指的是序列包络的变化趋势和变化频率,如前所述,这些基本特征完全由系统函数的极点位置决定,而零点位置只影响冲激响应的幅度大小和相位。
在Z平面上,系统函数的极点可能位于单位园内、单位园上或者单位园外。显然,从式(6.82)和式(6.83)可以看到,对于一个因果系统而言,如果极点位于单位园内,则由于冲激响应的包络将随n值的增大而衰减;如果极点在单位园上,则由于, [3] 冲激响应的包络将不随n值的大小而改变,它是一个等幅的包络;如果极点在单位园外,则由于,冲激响应的包络将随n值的增大而增大。
极点的半径决定了序列包络的变化趋势,而极点的幅角将决定序列包络的变化频率,这一点是不难理解的。因为,在Z 平面上,幅角的含义就是序列的包络频率,幅角的大小可以直接映射出包络频率的高低。
用matlab语言求下列系统的状态方程、传递函数、零极点增益、和部分分式形式的模型参数和状态方程
对于有共轭复数的零点和极点,可以使用零极点匹配法进行匹配。具体步骤如下:
1. 找出所有的零点和极点,并将它们用复平面上的点表示出来。
2. 对于每一个零点或极点,找出它的共轭复数,并在复平面上表示出来。
3. 将每一个零点或极点与其共轭复数用一条线段连接起来,并标明线段的长度和方向。
4. 将所有的线段连接起来,并找出其中的最长线段。
5. 将最长线段的长度作为单位长度,对所有的线段进行标定。
6. 找出所有的零点和极点,并将它们用复平面上的点表示出来。
7. 针对每一个零点或极点,找出与之对应的共轭复数,并在复平面上表示出来。
8. 将每一个零点或极点与其共轭复数用一条线段连接起来,并标明线段的长度和方向。
9. 根据标定的单位长度,调整每一个线段的长度。
10. 将所有的线段连接起来,得到零点和极点的匹配关系。
零极点匹配法可以用于帮助设计和分析滤波器、控制系统等电路。它可以帮助我们更好地理解电路的性质和行为,并帮助我们更好地设计和调试电路。此外,零极点匹配法还可以用于帮助我们解决一些复杂的数学问题,例如求解微分方程等。
需要注意的是,在使用零极点匹配法进行匹配时,我们需要对每一个零点或极点进行仔细的分析和判断,以确保匹配的准确性和可靠性。同时,我们还需要对电路的性质和行为有深入的了解和掌握,才能更好地使用零极点匹配法进行设计和分析。
开环极点和开环零点怎么求
(1)状态方程模型参数:编写matlab程序如下
>> num=[1 7 24 24];
>> den=[1 10 35 50 24];
>> [A B C D]=tf2ss(num,den)
得到结果:A=,B=,C=,D=[0]
所以模型为: =X+u,y=X
(2) 零极点增益:编写程序 >> num=[1 7 24 24];
>> den=[1 10 35 50 24];
>> [Z P K]=tf2zp(num,den)
得到结果Z= -2.7306 + 2.8531 , -2.7306 - 2.8531i ,-1.5388
P= -4, -3 ,-2 ,-1
K=1
(3) 部分分式形式:编写程序>> num=[1 7 24 24];
>> den=[1 10 35 50 24];
>> [R P H]=residue(num,den)
得到结果R= 4.0000 ,-6.0000, 2.0000, 1.0000
P= -4.0000, -3.0000 , -2.0000 ,-1.0000
H=[]
G(s)=
开环传递函数极点数怎么确定?
开环极点和开环零点解决方法:
1、单级放大器,存在两个极点,一个输入极点,一个输出极点,一般输出极点比较低,为主极点,输入极点比较高,可以忽略。
2、双极点系统,稳定的双极点系统有经过补偿的两级放大器和单级放大器,要求两个极点相距很大。
3、开环零极点和闭环零极点的关系,分子中一次项的系数,受到零点的影响会变为负。
状态空间的特征值与零极点有什么联系,两者在判断系统稳定性方面有什么区别?
如果是开环传递函数的极点的话,只需要将开环传递函数的分母进行因式分解(复区域内),令其等于0,得到的根就是极点了。值得说的是,两个相同的根,算两个极点。
把这两个重合的点计算时先看成一个点做,将做出来的结果除以二,然后用180将闭环传函写成零极点的形式,根据相角条件便可以确定每一个极点的分离角。
扩展资料:
对运放来说:闭环增益(1/b)的传递函数的零点是环路增益(ab) 传递函数的极点;闭环增益的传递函数的极点是环路增益传递函数的零点;而我们在反馈的时候,是希望在相位下降到180度之前,环路增益大于一,所以需要消除一个环路增益函数的极点(即闭环增益零点),以免发生震荡。
百度百科-极点
z变换的零极点怎么求
在时域理论中,线性电路往往用一阶微分方程组表述,且一阶微分方程组可写成矩阵方程,对系统主矩阵可求特征值 (λ1,···,λn),特征值一般为复数。在s域理论中,对网络函数(即传递函数)可求零极点,这里仅讨论极点。极点就是使网络函数为∞的那些s点的数值,一般亦为复数。理论和实践告诉我们,传递函数的极点值 (P1,···,Pn),就是一阶微分方程组主矩阵的特征值,即极点值=特征值。因此不论是特征值{λi} 还是极点值{Pⅰ},它们就是系统响应函数中e的时间系数。在判定系统稳定性方面,对特征值和极点值具有相同要求,即复数的实部必须为负数或0;如果实部为正数则系统处于不稳定状态,必须避免这种情形。
z变换的零极点求法:实验二Z变换、离散系统零极点分布和频率分析,零极点并不包含常数的比例项,3+3x和1+x是一样的,所以需要z,p,k。
函数在这一点没有函数值或有函数值但不可导,其次,函数在这一点的极限值为∞。这也是它们的求法。比如f(z)=z/(1+z),定义域是z≠-1,函数是初等函数,在其定义区域内解析,所以不解析点是z=-1。当z→-1时,f(z)→∞,所以z=-1是极点。而f(0)=0,所以z=0是零点。
在物理学中
零极点最主要的作用是用来分析电路的频率特性,系统的稳定性。此外,还可以得出系统的时域响应等相关方面的参数。零极点本来就是用来描述电路特性的,在当频率在某个零点处,系统的幅值增益增加20dB/dec,在某个极点处减小20dB/dec,但其相位特性还得依据实际电路来决定。零极点分布图中:零点用圈儿表示,极点用叉表示。
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