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2016年兰州大学信息科学与工程学院信号与系统(同等学力加试)复试笔试仿真模拟题

  摘要

一、计算题

1. 电路如图1所示。在t=0之前开关K 位于“1”端,电路已进入稳态,t=0时刻开关从“1”转至“2’’,试求

作为输出写出系统的微分方程

【答案】已知电路求响应常用的方法有两种。

解法一 先列出系数的微分方程,再用拉氏变换求解。以

图1

本例属于具有非零初始值的系统求完全响应的问题,为此需采用单边拉氏变换的系统,即将初始值包含在变换式中,

并避免求到的跳变。但采用

系统积分下限是,因而微分方程必须描述至励

于是微分方程

两边进行拉氏变换得

由题可知

,有

所以

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的系统行为,一般为了方便,让微分方程能在范围内描述系统。所以激

在本例中,若认为先计算

便会如此。 为输出的微分方程

也能得到一致的结果,这是因为的拉氏变换为0,但

方程没有正确描述t<0的情况,对于拉氏变换的下限没有保证,这样可能会导致错误。如本例

代入方程得

两边进行拉氏变换

这时认为

,则会得出不正确的结果。

解法二 利用元件的s 域模型。

较之前一种方法更有效,可避免列写电路的微分方程。图1的s 域模型如图2所示。

图2

由s 域中的KVL 可写出方程

在此

于是

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所以

所以

注意,

不能简单地利用时域微分和积分进行求解,而应考虑电容电压的初值,

在s 域中相互求解更方便。

2. 如图所示离散系统,图中D 表示单位移位器。已知零状态响应

求输入序列

【答案】根据方框图可列出系统的差分方程

零状态下对上面的方程取Z 变换,得

故系统函数为

又因零状态响应

对其取Z 变换得

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