1、Harbin Institute of Technology测试技术与仪器大作业（一）课程名称：机械工程测试技术基础设计题目：信号的分析与系统特性院 系：机电工程学院班 级：分 析 者： 学 号：设计时间：2011 年 6 月 25 日哈尔滨工业大学1、设计题目名称 )(sH、 、 n波形图1)(s= 0.01方波 2240)(nssH= 0.6， = 600n2、求解信号的幅频谱和相频谱 )1-(cosn(-A)e1e1(t)e102tjn0tjn-2tjn-02 jdTdATdxTCn 当 时，,53jCn-当 时，64，n0则幅频谱函数为：，nA2,531，C4相频谱函数为： ,.531
2、2-arctnarct nnRIn ，）（ ,.-rtrtCnRIn ，）（双边幅频图：n)(txtT00 T0/2A03 05-3 0-5 0-2A/2A/(3)2A/(5)单边幅频图：nA相频图：n3、频率成分分布情况方波由离散的频率成分组成。基频为 ,其余频率为基频的奇数倍。02T4、系统 的伯德图)(sH1）一阶系统传递函数 ， ，伯德图为：1)(ss.03 054A/4A/(3)4A/(5)03 5 0-3 0-5 0-/2-/2二阶系统 ， = 0.6， = 600。伯德图为：2240)(nssHn5、将此信号输入给特性为传递函数为 H(s)的系统1）一阶系统响应方波信号的傅里叶级
3、数展开为：，10sin4(t)ntAx,531根据线性系统的叠加原理，系统对 的响应应该是各频率成分响应的叠加，(t)x即， 1 0/-000 )(sin)(sin)(4(t)n tetAy ,531n其中 2001)(）（ n）（0arct-n故：， 1 20/-0020 )(1)(arctn-si4(t)n tnenAy ）（ ,531各个频率成分幅值失真为： 200-)(-）（ nA相位失真为： ）（ 00arctn)(由此可看出，若想减小失真，应减小一阶系统的时间常数 。一阶系统响应 Simulink 仿真图2）二阶系统响应同一阶系统响应，系统对 的响应应该是各频率成分响应的叠加，即(t)x， 1 3d-000 )t(sin)sin(4(t)n tdetAy ,51n其中 202004-1)( ）（）（ nn2n00-1arct-)(）（ ）（n2nd203-1arct-n各个频率成分幅值失真为： 20200 4-1)( ）（）（ nnA相位失真为： 2n00-1arct-)(）（）（ n由此可看出，若想减小失真，阻尼比 宜选在 0.650.7 之间，频率成分中不可忽视的高频成分的频率应小于（0.60.8） ，及 应取较大值。n二阶系统响应 Simulink 仿真
