“动态系统传递函数分析”课件

动态系统传递函数分析

本课程模块包含互动生活的脚本和一个MATLAB应用程序教授动态系统的传递函数分析。内容包括关于拉普拉斯变换的交互式实时脚本复习课。该模块的主要经验包括三个活动脚本:

• 传递函数基础
• Pole-Zero分析
• 频域分析

在整个模块中，学生应用传递函数来分析物理和电气系统的动力学。在最后一课中，学生对降压转换器中的LC滤波器进行频域分析。MATLAB应用程序允许学生通过图形化定位极点和零点来构造传递函数，以及计算和绘制脉冲和阶跃响应。这些课程可以作为讲课的一部分，作为教学环境中的活动，或作为课堂外完成的互动作业。

学习目标

• ConceptReview.mlx
  • 用符号数学手工计算拉普拉斯变换。
  • 描述拉普拉斯变换的性质。
  • 应用拉普拉斯变换来解决初值问题。
  • 回想一下线性时不变(LTI)算子的定义。
• TransferFunctionBasics.mlx
  • 手工推导传递函数。
  • 用符号数学推导传递函数。
  • 数值计算和绘制系统的脉冲、阶跃和强迫响应。
  • 分析地推导系统的阶跃和强迫响应。
  • 解释时间响应的物理意义。
• PoleZeroAnalysis.mlx
  • 描述直流电机的传递函数是如何推导出来的。
  • 确定传递函数的极点和零点。
  • 基于传递函数极点评估LTI系统的稳定性。
  • 将s平面中极点的位置与系统的阻尼和固有频率联系起来。
  • 解释二阶系统的极点与其动力学的关系。
  • 检查传递函数的零是如何影响系统的动力学的。
• FrequencyDomainAnalysis.mlx
  • 解释如何生成波德图。
  • 用MATLAB数值计算传递函数的频率响应。
  • 讨论伯德图的特征如何与物理系统的特征相关联。
  • 描述如何推导带有LC滤波器的降压变换器的微分方程模型。
  • 应用波德图分析降压变换器中的LC滤波器。



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