判断系统稳定性课程设计

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1、 共 11 页 第 1 页 课课 程程 设设 计计 说说 明明 书书 题目：题目： 判断系统稳定性判断系统稳定性 学院（系） ：学院（系） ： 年级专业：年级专业： 学学 号：号： 学生姓名：学生姓名： 指导教师：指导教师： 教师职称：教师职称： 共 11 页 第 2 页 电气工程学院课程设计任务书电气工程学院课程设计任务书 课程名称： 数字信号处理课程设计 基层教学单位：仪器科学与工程系 指导教师： 学号 学生姓名 班级 设计 题目 16、 判断系统稳定性 设 计 参 数 5147.13418.217.098.22 505 )( 234 2 zzzz zz zH 设 计 要 求 （1）画出零

2、极点分布图，并判断系统是否稳定 （2）求输入为单位阶跃序列时系统的响应，并判断系统稳定性 参 考 资 料 数字信号处理方面资料 MA TLAB方面资料 周次 前半周 后半周 完 成 内 容 收集消化资料、 学习 MA TLAB软件， 进行相关参数计算 编写仿真程序、调试 指导 教师 签字 基层教学 单位主任 签字 说明：1、此表一式四份，系、指导教师、学生各一份，报送院教务科一 份。 2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。 共 11 页 第 3 页 目目 录录 第一章 摘要 4 第二章 基本原理 5 第三章 MATLAB 程序设计 5 3.1 应用 zplane 函数求解系统函数零极点

3、分布 5 3.2 应用 stepz函数求单位阶跃序列的系统响应 7 第四章 MATLAB 仿真结果分析 7 4.1 系统零极点分布及稳定性判断 7 4.2 单位阶跃序列的系统响应及稳定性判断 9 第五章 心得体会 10 参考文献 11 共 11 页 第 4 页 第一章第一章 摘要摘要 数字信号处理（Digital Signal Processing，简称 DSP）是一门涉及 许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。20 世纪 60 年代以来，随 着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速 的发展。在过去的二十多年时间里，数字信号处理已经在通信等领域得到 极为广泛的应用。

4、 分析信号的方法有两种，一种是时域分析法，一种是频域分析法。频 域分析法是研究控制系统的一种经典方法，是在频域内应用图解分析法评 价系统性能的一种工程方法。该方法是以输入信号的频率为变量，对系统 的性能在频率域内进行研究的一种方法。频域分析法不必直接求解系统的 微分方程，而是间接地揭示系统的时域性能，它能方便的显示出系统参数 对系统性能的影响，并可以进一步指明如何设计校正。这种分析方法有利 于系统设计，能够估计到影响系统性能的频率范围。将系统的单位取样响 应进行 Z 变换，即得到系统的系统函数，它表征系统的复频域特性。根据 系统函数的极点分布可以分析系统的因果稳定性。 本课题主要是根据系统函数

5、求出系统的零极点分布图并且求解输入 为单位阶跃序列时系统的响应并判断稳定性。首先收集所需资料，并熟悉 MATLAB 软件的操作。利用 MATLAB 软件绘制出系统零极点的分布图，并利 用所学知识，根据零极点在单位圆的分布，判断系统的因果稳定性，即极 点在单位圆内， 则该系统稳定， 极点在单位圆外， 则该系统为非稳定系统。 再求解输入为单位阶跃序列时系统的响应并根据响应判断系统稳定性。 关键字：频域分析、零极点、稳定性、阶跃响应。 共 11 页 第 5 页 第二章第二章 基本原理基本原理 系统的稳定性是指对任意有界的输入信号，系统都能得到有界的系统 响应。或者系统的单位脉冲响应满足绝对可和的条件。系统的稳定性由其 差分方程的系数决定。因果系统的充要条件是其单位取样响应为因果序列， 系统稳定的充要条件是其单位取样响应绝对可和，也就是说收敛域包含无 穷大时，系统为因果系统，收敛域包含单位圆