系统时间响应及其仿真.ppt

第七章系统时间响应及其仿真7.1仿真算法7.1仿真算法7.1仿真算法7.1仿真算法7.1仿真算法7.1仿真算法7.1仿真算法7.1仿真算法将(8)式中K2按二元函数展开成泰勒级数，并取前三项显然由(11)式并不能唯一确定a1,a2,b1,b2，因为只有三个方程。因此对于同一种算法可以有不同的表现形式。7.1仿真算法7.1仿真算法7.1仿真算法7.1仿真算法7.1仿真算法7.1仿真算法7.1.4数值积分方法的选择
积分步长的选择和控制
积分步长的选择原则
在保证数值积分稳定性和精度的前提下，尽可能选则较大的积分步长，以减少仿真计算次数和仿真时间。
固定步长与变步长
固定步长：在整个仿真计算过程中，积分步长h始终不变。其算法简单，但很难保证步长最优。
7.2系统仿真的MATLAB函数7.2系统仿真的MATLAB函数【例2】已知二阶微分方程

求时间区间t=[0，20]微分方程的解。（3）编写MATLAB主程序7.2系统仿真的MATLAB函数【例4】已知系统模型，求其单位阶跃响应。7.2.2时间响应仿真的MATLAB函数
阶跃响应仿真函数（STEP）
多系统阶跃响应调用格式
在同一幅图中绘制多个系统的单位阶跃响应曲线，可用以下调用格式：

这种调用格式，还可定义每个系统响应曲线的颜色、线型和标志，例如

返回仿真输出的调用格式

其中，Y为输出响应，T为仿真时间向量。这种调用格式不绘制仿真曲线图。7.2系统仿真的MATLAB函数7.2.2时间响应仿真的MATLAB函数
信号发生器和任意输入响应函数
MATLAB也可计算LTI系统在任意输入作用下的时间响应。
信号发生器函数GENSIG
GENSIG可为系统时间响应产生周期输入信号，其调用格式为：

其中,Type为信号类型：‘sin’—正弦波
‘square’—方波
'pulse'—周期脉冲波
Tau为信号周期；U为信号值向量;T为与U对应的时间向量;Tf为信号的时间区间;Ts为采样周期。7.2.2时间响应仿真的MATLAB函数
信号发生器和任意输入响应函数
任意输入响应函数LSIM
LSIM用来仿真系统对任意输入的时间响应，并绘制响应曲线。其调用格式为：

其中，sys为系统模型；U为输入信号向量；T为和输入对应的时间向量;Ys为响应值向量;Ts为与Ys相对应的时间向量。【例7】已知系统模型，计算系统在周期为5s的方波信号作用下的响应。练习