哈工大測(cè)試技術(shù)大作業(yè)鋸齒波

.../HarbinInstituteofTechnology課程大作業(yè)說明書課程名稱：機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ) 設(shè)計(jì)題目：信號(hào)的分析與系統(tǒng)特性 院系：班級(jí)：設(shè)計(jì)者：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：設(shè)計(jì)時(shí)間：2013/07/05XX工業(yè)大學(xué)目錄1題目：12幅頻譜和相頻譜13頻率成分分布33.1H<s>伯德圖4一階系統(tǒng)伯德圖4二階系統(tǒng)伯德圖44討論減小失真的措施54.1一階系統(tǒng)對(duì)特定頻率影響5一階系統(tǒng)Simulink仿真64.2二階系統(tǒng)輸出響應(yīng)分析9二階階系統(tǒng)Simulink仿真9二階系統(tǒng)響應(yīng)輸出10參考文獻(xiàn)12題目：寫出下列信號(hào)中的一種信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)通式,求取其信號(hào)的幅頻譜圖〔單邊譜和雙邊譜和相頻譜圖,若將此信號(hào)輸入給特性為傳遞函數(shù)為的系統(tǒng),試討論信號(hào)參數(shù)的取值,使得輸出信號(hào)的失真小。〔選其中一個(gè)信號(hào)STYLEREF1\s1SEQ表格\*ARABIC\s11信號(hào)參數(shù)名稱、、波形圖鋸齒波0.005,0.010.015,0.02等A0T0tA0T0t教師指定幅頻譜和相頻譜將其分解為三角函數(shù)表示形式的傅里葉級(jí)數(shù),式中。所以轉(zhuǎn)換為復(fù)指數(shù)展傅里葉級(jí)數(shù)：當(dāng)n=0時(shí),,；,用Matlab做出其雙邊頻譜圖SEQ圖\*ARABIC1鋸齒波雙邊幅頻譜圖SEQ圖\*ARABIC2鋸齒波雙邊相頻譜單邊頻譜：圖SEQ圖\*ARABIC3鋸齒波單邊頻譜頻率成分分布由信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)形式及可以看出,鋸齒波是由一系列正弦波疊加而成,正弦波的頻率由到2,3……,其幅值由到,,……依次減小,各頻率成分的相位都為0。H<s>伯德圖一階系統(tǒng)伯德圖`二階系統(tǒng)討論減小失真的措施一階系統(tǒng)對(duì)特定頻率影響頻率成分由構(gòu)成,對(duì)于每一個(gè)頻率成分,一階系統(tǒng)的響應(yīng)為：式中,,由于T0=1s,所以。對(duì)于,=,2,3…,A=,,…的頻率成分,可以得到其相應(yīng)的響應(yīng)表SEQ表\*ARABIC1幅值變化wAwATAW0.0050.10.50.70.31820.26950.09650.070620.15880.09910.02500.01830.10560.04970.01120.008表SEQ表\*ARABIC2相角變化wAwATφW0.0050.10.50.7-1.7994-32.1419-72.3423-77.19082-3.5953-51.4881-85.9569-83.51433-5.3841-62.0533-83.9434-85.6659一階系統(tǒng)Simulink仿真圖SEQ圖\*ARABIC4一階系統(tǒng)simulink方框圖一階系統(tǒng)響應(yīng)輸出圖SEQ圖\*ARABIC5一階系統(tǒng)輸出對(duì)于一階系統(tǒng),為了實(shí)現(xiàn)近似不失真,要求,由上面的響應(yīng)輸出圖像也可以看出這一結(jié)果。下圖繪制出了在不同的時(shí)間常數(shù)下一階系統(tǒng)對(duì)于不同的w下幅值和相位被放大和滯后的變化趨勢(shì)。一階系統(tǒng)的幅頻和相頻：Matlab程序：%%求一階系統(tǒng)的幅頻譜t1=[0.0050.10.50.7];forn=1:4w=0:0.01:200;A=1./sqrt<1+<t1<n>*w>.^2>;plot<w,A>holdonend%%求一階系統(tǒng)的相頻譜forn=1:4w=0:0.01:200;P=-atan<t1<n>*w>/pi*180;plot<w,P>holdonend圖SEQ圖\*ARABIC6一階系統(tǒng)不同常數(shù)下幅值變化圖SEQ圖\*ARABIC7一階系統(tǒng)不同常數(shù)下相角變化二階系統(tǒng)輸出響應(yīng)分析,是系統(tǒng)在阻尼比為時(shí)〔做有阻尼振蕩時(shí)的圓頻率二階階系統(tǒng)Simulink仿真圖SEQ圖\*ARABIC84.2.1二階階系統(tǒng)Simulink仿真二階系統(tǒng)響應(yīng)輸出圖SEQ圖\*ARABIC9二階系統(tǒng)在不同參數(shù)下響應(yīng)對(duì)于二階系統(tǒng),為了實(shí)現(xiàn)近似不失真,阻尼比,此二階系統(tǒng)取,因?yàn)榇藭r(shí)不產(chǎn)生諧振A<w>曲線無峰值,輸入信號(hào)中不可忽視的最高頻率應(yīng)小于,以使A<w>=1盡量接近,盡量與w成線性關(guān)系。從以上圖可以看出當(dāng),二階系統(tǒng)可以很好的檢測(cè)鋸齒波,,鋸齒波幅值和相位都有失真現(xiàn)象。二階系統(tǒng)的幅頻和相頻：%%求二階系統(tǒng)的幅頻譜wn=[103840600];forn=1:4w=0:0.01:200;A=1./sqrt<<<1-<w./wn<n>>.^2>.^2>+4*0.7*0.7*<w./wn<n>>.^2>;plot<w,A>holdongridonendA=1./sqrt<<<1-<w./wn<4>>.^2>.^2>+4*0.7*0.7*<w./wn<4>>.^2>;plot<w,A>%%求二階系統(tǒng)的相頻譜forn=1:4w=0:0.01:200;P=-atan<2*0.7*<w./wn<n>>./<1-<w./wn<n>>.^2>>/pi*180;pl