2016年赣南师范学院物理与电子信息学院、脐橙学院信号与系统(同等学力加试)复试笔试最后押题五套卷
● 摘要
一、计算题
1. 已知系统的微分方程为:
当激励信号时,系统的完全响应为
试求:系统的零输入响应、零状态响应、自由响应和强迫响应。 【答案】将激励f (t )代入微分方程,得
先求零状态响应,即设,微分方程为
因为方程右端含项,在起始点会发生跳变,故用冲激函数匹配法,有
代人方程②得
由此得a=1,所以有
系统的特征方程为端自由项为
得其中将
所以系统的零状态响应为
第 2 页,共 44 页
。而当
。将此特解代入方程②中有
,得特征根时,方程②右
, 故该方程②的特解为
。所以方程②的解为
为齐次解。
代入上式,得
零输入响应为自由响应为强迫响应为
2. 图1所示电路,t=0以前,开关S 闭合,已进入稳定状态;t=0时,开关打开,求论R 对波形的影响。
并讨
图1
【答案】因t=0时,开关打开,故
由图1可知
对微分方程取拉氏变换,得
整理得
取拉氏逆变换,则
由
可得
其波形如图2所示,显然,R 越大,
衰减得越快。
第 3 页,共 44 页
图2
3. 某因果离散系统的输入f (k )与输出y (k )之间的关系如下:
其中,α是常数。设初始观察时刻k 0=0,且已知y (-l )=0,试说明该系统是线性时不变系统。【答案】已知y (一l )=0,故系统输出y (k )为零状态响应。 (l )判断是否为时不变系统。设
,其输出为y l (k ),因为系统是因果离散系
依次代入求得:
再设则由式①可知:
依次代入求得:
因此有
式②表明,在单位脉冲序列激励下,系统具有时不变特性。 (2)判断是否为线性系统。在式②基础上,设输入为中
,由因果性知y 3(-l )=0,再代入式①有:
为任意常数。相应输出为y 3(k )
第 4 页,共 44 页
统,故y (-l )=0,以此起始条件代入差分方程可得:
,其相应输出为y 2(k ),考虑到系统的因果性,故
,
,其