动态系统传递函数分析
课程模块
使用R2020b创建。与R2020b及更高版本兼容。
描述
本课程模块包含互动现场脚本和一个MATLAB®应用程序教授动态系统的传递函数分析。在第一个脚本中，学生学习从ODE导出传递函数，并计算脉冲、阶跃和强迫响应。在随后的脚本中，学生进行零极点和频域分析。在整个模块中，学生应用传递函数分析物理和电气系统的动力学。在最后一节课中，学生对buck变换器中的LC滤波器进行频域分析。对于寻求复习的学生，还包括对拉普拉斯变换的回顾。这些课程可以作为讲座的一部分，作为教学环境中的活动，或者作为课堂外完成的互动作业。
现场脚本中的说明将指导您完成练习和活动。通过每次运行一个部分来开始每个活动脚本。要在中途停止运行脚本或部分(例如，当动画正在进行时)，请使用MATLAB Toolstrip中的Live Editor选项卡的RUN部分中的stop按钮。
建议Prework
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细节
Part0_ConceptReview.mlx，Part0_ConceptReviewSoln.mlx
回顾拉普拉斯变换的交互式课程。
学习目标:
- 手动计算拉普拉斯变换并使用符号数学
- 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
第1部分\u TransferFunctionBasics.mlx，第1部分\u TransferFunctionBasicsSoln.mlx
一个交互式的课程，教如何推导传递函数和计算时间响应分析和在MATLAB。
学习目标:
- 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
- 解析推导系统的阶跃响应和强迫响应
- 解释时间响应的物理意义
第2部分为PoleZeroAnalysis.mlx，第2部分为PoleZeroAnalysisSoln.mlx
一个实时脚本课程，教零极分析。
学习目标:
- 描述直流电机的传递函数是如何推导出来的
- 识别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
第3部分\u FrequencyDomainAnalysis.mlx，第3部分\u FrequencyDomainAnalysis soln.mlx
一个互动的课程，教频域分析使用传递函数。
学习目标:
- 解释如何生成波德图
- 用MATLAB数值计算传递函数的频率响应
- 讨论波特图的特征如何与物理系统的特征相关
- 描述如何推导带有LC滤波器的buck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
polesApp.mlapp
一个MATLAB应用程序，可以通过图形化地定位极点和零点来构造传递函数。您还可以计算和绘制脉冲和阶跃响应。
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MATLAB，符号数学工具箱™, 控制系统工具箱™
许可证
该模块的license可在LICENSE.TXT文件在GitHub存储库中。
教育资源
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引用为
Brian Hong（2021年）。动态系统传递函数分析GitHub (https://github.com/MathWorks-Teaching-Resources/Transfer-Function-Analysis-of-Dynamic-Systems/releases/tag/v1.0.0)。检索.
