1、“.....就不会像求解连续低阶系统那么简单。例如求解高阶微分方程,用软件进行编程求解,程序如下用这种方法求解,在解的过程中出现了问题,如下面所示病态矩阵陕西理工学院毕业设计论文第页共页解的结果如图所示图输出信号响应图像通过这个例子,我们发现要求解此类连续高阶系统的解析解是比较困难的,虽然也可以得到结果,但是却耗费较长时间,而且求出的结果表达较为复杂,不仅含有实函数,而且含有复函数。当给出个系数很大很复杂的连续高阶系统,我们就解不出来了,因为求解个复杂的连续高阶系统,后台实际上是解个元高次代数方程,在用解这个系数很复杂的元高次代数方程时,会有很大的误差,故在用进行编程求解此类系统时,就解不出来了。例如求解微分方程,程序如下,,对于上面这个微分方程,运行了好长时间,仍然没有求出结果。故对于此类连续高阶系统,就需要将它化为离散系统......”。
2、“.....这样既简便又可靠,而且不会出现的。求解连续系统数值解的特点对于连续系统的微分方程,由于求它的解析解既耗时结果又复杂,故我们求它的数值解,用进行编程,求解它在个这个时间段上的数值解,程序如下,陕西理工学院毕业设计论文第页共页,所得到的结果如图所示图输出信号响应图像通过上面的例子,我们知道用进行编程求解此类方程在指定区间上的数值解,非常简便,而且很实用。连续系统转化为离散系统的方法由于用离散系统求解数值解更为简便快捷和准确,故通常我们先将连续系统转化为离散系统,离散化就是导出能在采样时刻上与连续系统状态等价的离散化状态方程。连续系统转化为离散系统,包含自变量的离散化导函数的离散化和方程的离散化。例如对于连续方程,要将它离散化为离散系统,首先是确定求解的时间区间,将自变量也就是时间离散化,用进行编程,程序如下其中,和是初始时刻和终止时刻,为采样数,为采样间隔,为采样时间......”。
3、“.....将,,。再是导函数的离散化,程序如下的值,即是该系统函数在指定区间上的零状态响应。同样对于方程,用迭代法求解它在的零状态响应。即就是初始状态都为的情况下通过已知的前四个时刻的值依次求出下个时刻的值,直到求出指定区间上的所有的时刻的零状态响应。则用软件进行编程求解,程序见附。结果如图所示图零状态响应的图像求解指定时区上零状态响应的编程技巧全响应就是线性系统或电路在激励作用下产生的零状态响应与零输入响应之和。它是系统或电路在输入和初始条件共同作用下的响应。是零输入响应和零状态响应叠加的结果,也体现了线性电路的叠加性。陕西理工学院毕业设计论文第页共页用迭代法求解指定时区上零状态响应的,即是综合了零输入零输入响应和零状态响应,输入状态和初始状态均不为,其他的编程技巧均不变。迭代法求解系统的程序设计思路例如用迭代解法求解方程,的数值解......”。
4、“.....在离散化的过程中,将导函数的离散化结果带入到微分方程中,合并同类项,将的系数化为,其它项的系数分别用字母表示,这样就得到离散化的差分方程为求解的具体过程,用编程,程序如下自变量的离散化编程输入函数的离散化编程方程的离散化编程初值的离散化编程将数值解存入数组编程,用图像表示解的结果,画出它的图形,如图所示图输出信号响应波形图陕西理工学院毕业设计论文第页共页程序应用实例用软件编程求解连续系统数值解的思路先给定个连续系统,比如个三阶的电路,对电路进行分析,得到它的系统函数根据系统函数写出它的微分方程,再将微分方程离散化为差分方程,连续系统的初值也离散化为差分方程的初值利用软件和迭代法求出差分方程的数值解。用软件编程求解连续系统的实例以三阶电路电路为例,具有电阻电感电容的二端网络如图所示,其中,,。电压为输入,电压为输出,求该三阶电路系统的离散化数值解......”。
5、“.....建立复频域代数方程和的串联阻抗为和与的并联阻抗为总阻抗为系统函数为代入的值,得系统函数根据系统函数可以列出微分方程用上文的方法将离散化为以下形式用进行编程求解,程序见附录。结果如图所示陕西理工学院毕业设计论文第页共页图输出系统响应波形图结语毕业设计是对大学四年学习成果的次大检阅,平时课堂上学到的知识很难以融会贯通,通过本次毕业设计,让我在平时学习的知识得到了进步巩固和加强,通过毕业设计还可以将平时所学的些知识应用到实际的设计中。设计刚开始时,由于对编程不是很熟悉,出现了许多,造成了多次的返工。但是,正是这次次的尝试磨练了我的耐性,并提高了我对软件的操作水平。在这次设计中,我不仅收获了专业知识,还在与同学的沟通交流中增长了很多的见识,特别是要非常感谢龙老师细心和认真的指导,正因为有了老师和同学的帮助......”。
6、“.....这次毕业设计为我未来踏上社会步入工作岗位打下了良好基础。这个毕业设计,让我深深地体会到这是个连接学习和工作的桥梁。毕业设计的完成标志着大学生活的结束,今后迎接我的是更多的挑战,通过毕业设计的磨练,我相信我能够更好的面对这些,把握机遇,创造未来。在大学里我得到了最好的锻炼,我要将学到的知识转换成力量,为了自己的梦想而努力奋斗。参考文献钱琳琳,牛瑞燕,李秀丽离散系统单位脉冲响应求解方法研究电气电子学报,北京电子工业出版社,张正文,钟东基于的离散时间系统分析咸宁学院学报,杨忠根,任蕾陈红亮因果周期信号通过系统的零状态响应电气电子教学学报,柴黎,姚秀芳基于复频域的连续时间系统时域分析,北京电子技术,侯静怡,刘志杰离散时间系统的响应求解与其的实现,北京中国科技信息朱小奇三阶线性离散系统的时域分析铁道师院学报,姜永权利用状态方程进行连续系统数值求解电工教学,北京电子工业出版社......”。
7、“.....陕西理工学院毕业设计论文第页共页附录,,附录,,附录陕西理工学院毕业设计论文第页共页,毕业设计论文题目离散系统数值解法实用程序设计学生姓名张丹学号专业班级电子信息科学与技术指导教师龙姝明完成地点陕西理工学院物电学院实验室年月日陕西理工学院毕业设计论文离散系统数值解法实用程序设计张丹陕理工物理与电信工程学院电子信息科学与技术专业级班,陕西汉中,指导老师龙姝明摘要探索连续系统转化为离散系统的有效方法及初值条件转化的有效方法,对离散系统用迭代法求解指定时区上的输入响应和零状态响应,编写连续系统转化为离散系统并用迭代方法求解系统响应的程序,以连续系统分析实例展示程序的高效性和可靠性......”。
8、“.....鉴于离散系统在精度抗干扰能力和可集成化等方面,比连续系统具有更大的优越性,因此原来对连续信号和系统的研究问题,越来越多地转化为对离散信号和系统的处理问题。通信和计算机设备等数字化的高科技产品渗透于人们的生活学习工作等诸多方面,这样,对于离散系统的分析研究和改进成为了必不可少的课题。离散系统的响应问题是求解及分析离散系统的基础理论问题,是我们深入分析线性时不变离散系统的基础。离散系统的求解方法有多种......”。
9、“.....其中时域分析法有利用差分方程直接求解和利用用迭代法求解。本课题所研究的是用时域分析法中的迭代法求解离散系统的数值解。利用迭代的方法分析不借助任何变换而直接求解,直观且准确。根据差分方程,用迭代的方法可以求解出零输入响应和零状态响应,也可整体求出系统的全响应。迭代法是利用前个时点的的响应值和第个时点的输入信号响应的值求出第个时点的系统响应值,这种方法是逐次求解直到求出各点的响应值,方法简单,概念清楚,对于低阶的系统手工操作就可以求解出,但对于高阶系统计算量比较大时,利用计算机运算速度快适合做重复性操作的特点,用软件编程实现这过程,则更方便快捷。迭代法不仅可求解线性系统在指定区间上的值,还可求非线性系统在指定区间上的值。作为理论上的研究,此课题虽然简单,但在实用技术上有广泛的应用,为进步深入研究奠定基础。例如在通信计算机自动化等很多领域都离不开对各类离散系统的分析处理......”。
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