2016年西南科技大学信息工程学院信号与系统复试笔试最后押题五套卷
● 摘要
一、计算题
1. 已知
求
的拉氏变换。
【答案】方法一利用定义求。
方法二利用微分性质、积分性质,将
微分两次,所得波形如图1和图2所示。
图 1
显然
图 2
根据拉氏变换的微分性质
由已知条件和图1可知,
于是
方法三利用线性性质,将
分解成为简单信号之和,即
而
根据时移性质,有
线性叠加得到
上述三种方法结果一致,但莉用性质比用定义求解更简便。利用微分性质求拉氏变换常适用
于信号是由分段定义的直线方程构成的情况,其基本要点是对函数波形求各阶导数,直到全部出现冲激、二次冲激、高阶冲激函 数以及可求拉氏变换的简单函数为止,最后用时域积分性质来求之。
2. 图所示系统。(1)求系统的差分方程;(2)若激励
求系统的零输入响应
(3)求系统的零状态响应
全响应的初始值
(4)求全响应
图
【答案】根据框图很明显得出 (1)即或
(2)求零输入响应即
其特征根为待定系数
确定。又由于激励
应为
取即
故得取即
故得
将初始状态(初始条件)代入式③有
。系统的特征方程为
故得
应由系统的初始状态(初始条件)确定,
而不能根据全响应的初始值
是在
时刻作用于系统的,故初始状态(初始条件)
的通解为
下面求由式②有
由式②有
联解得求
代入式③即得零输入响应为
由式(1)得转移算子为
根据则
.|
与的对应关系
故得零状态响应为
零输入响应与零状态响应之和
3. 给定系统的模拟框图如图所示,写出其状态方程和输出方程。
图
【答案】设变量X 1(s )、X 2(s )、X 3(s )及W (s )如图所示,则由模拟框图有
又
即