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2017年武汉大学动力与机械学院912信号与系统考研冲刺密押题

  摘要

一、计算题

1. 已知:(1)

(2)【答案】 罗斯阵列为

试判断其稳定性,并说明是否有位于s 平面右半开平面上的极点,有几个。

可见,阵列中第一列元素的符号有变化,故系统不稳定,且变化了两次(从2变到-1,又从-1变到11),且在s 平面右半开平面上有两个极点。

(2)罗斯阵列为

可见,第一列元素的符号改变了两次,故系统不稳定,在S 平面右半开平面上有两个极点。 2. 已知

,求其

,并证明

【答案】利用傅里叶变换的对称性求解。因已知有所以即有

的图形如图所示。又因有

今取,则得

3. 已知某离散系统的系统函数

试确定定性。

【答案】利用部分分式展开法,先对

进行部分分式展开,

于是

因为和稳定性均与

具有三个极点,故:

具有四种不同的收敛域情况。系统的单位响应、因果性

的收敛域有关。当收敛域包含单位圆时,系统为稳定系统;当收敛域位于某可能有的收敛域,计算不同收敛域时系统的单位响应,并判断系统的因果性和稳

圆内或环形区域内时,系统为非因果系统;当收敛域位于某圆外时,系统为因果系统。

根据上面讨论的结论,分析其收敛域的具体结果有: (1)收敛域为系统为

非因果、不稳定系统。 ((

23))

收收

敛敛域

为为

时时,,系

统系

的统

单单

位位

响响

为为

系统为非因果、不稳定系统。 系统为非因果、稳定系统。

(4)收敛域为

时,系统的单位响应为

时,系统的单位响应为

系统为因果、

不稳定系统。

4. 已知某LTI 系统的状态方程和输出方程为

其初始状态和输入分别为

试求系统的状态变量和输出。 【答案】解法一 时域法 先求状态转移矩阵

由给定方状态程知系统矩阵为

则系统的特征多项式为

得到特征根为

用凯莱-哈密尔顿定理求由关系式

代入

可得

解得

所以

接着求状态方程的解

将有关矩阵及初始状态、输入代入,得到