发布时间 : 星期六 文章MATLAB中控制系统输入信号编程问题更新完毕开始阅读1c845820492fb4daa58da0116c175f0e7cd119b3
课程（论文）题目：控制系统输入信号的构建 内容： 13.控制系统输入信号的构建 （1）编写一段代码实现正弦输入信号和阶越信号的叠加，正弦信号为： r(t) =2sin(2t+?/4)；阶越信号的幅值为 5； （2）谈谈如何由基本的输入信号构建任意输入信号的方法（500 字以上）。 （1）： 源代码（参见程序 t_13.m）： % t_13.m % Compiled 2014-12-10 % Copyright Li Shuoshuo. %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% clear; clc; close all; t=-5*pi:0.01:5*pi; x1=2*sin(2*t+pi/4); %正弦信号r(t) =2sin(2t+pi/4) x2=5*heaviside(t); %幅值为 5的阶越信号 x=x1+x2; %正弦信号和阶越信号的叠加 plot(t,x1,'b--'); hold on; plot(t,x2,'g--'); hold on; plot(t,x,'r'); title('正弦输入信号和阶越信号的叠加') xlabel('时间t');ylabel('幅值'); legend('x1:蓝色虚线','x2:绿色虚线','x:红色实线') gtext('x1=2*sin(2*t+pi/4)');gtext('x2=5*heaviside(t)');gtext('x=x1+x2'); grid on; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 运行结果：如下图1.1
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图1.1 其中 正弦信号为：x1=2*sin(2*t+pi/4)； 幅值为5的阶越信号为： x2=5*heaviside(t); 正弦输入信号和阶越信号的叠加信号：x=x1+x2; (2)： 控制系统中有六种经常使用的输入信号，分别为：单位阶跃信号、单位冲激信号、单位斜坡信号、单位加速度信号、单位正弦信号、指数信号。通过对这六种基本信号的变换处理，可以实现多种信号的输入。其中这些信号可以进行的时域运算有相加、相乘、数乘、微分、积分、卷积，可以进行的时域变换有反转、时移、展缩、倒相。这六种基本的输入信号通过一种或几种时域的变换，可以构建更多更复杂的输入信号，从而满足信号的输入使用要求。 一、首先介绍一下这六种基本的输入信号 （1）单位阶跃信号 单位阶跃信号的定义如下： （2）单位冲激信号 单位冲激信号错误！未找到引用源。（t）也称为狄拉克（Dirac）分布，定义如下：
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第一个条件表明错误！未找到引用源。在所有t不为0是取值为0，第二个条件是冲击下的面积为1，因此错误！未找到引用源。信号具有单位面积的特性。 （3）单位斜坡信号 单位斜坡输入的定义为： （4）单位加速度信号 单位加速度输入的定义为： （5）正弦信号 正弦信号和余弦信号二者仅在相位上相差π/2，经常统称为正弦信号，一般写作 （6）实指数信号 实指数信号可由下面的表达式来表示： 式中e是自然数2.718…，a和A是实数。若a>0，信号将随时间而增长，若a<0，信号将随时间而衰减，若a=0，信号不随时间而变化，成为直流信号。常数A表示指数信号在t=0点的初始值。 以上各信号基本图形如图2.1
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图2.1 二、六种基本输入信号的时域运算 在信号的传输和处理过程中往往需要进行信号的运算，它包括信号的相加、相乘、数乘、微分、积分。 （1）相加 要实现两信号的相加，即f（t）=f1（t）+f2（t） 如果f1（t）为单位阶跃信号，f2（t）为正弦信号，两信号相加的实现程序加附录，其信号图如下： 图2.2 相加 （2）相乘 要实现两信号的相乘，即f（t）=f1（t）*f2（t） 如果f1（t）为单位阶跃信号，f2（t）为正弦信号，两信号相乘的实现程序加附录，其信号图如下：
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