2.1列写图P2.1所示中)(
1
ti、)(
2
ti、)(
0
tu的微分方程.
H1
2
i
1
i
)(te
Ω2
Ω2
F
2
1
)(
0
tu
图P2.1
2.2写出图P2.2中输入)(te和输出)(
1
ti之间关系的线性微分方程并求转移算子)(pH。
H1
F1
Ω1
H1
H1
)(te
1
i
2
i
3
i
图P2.2
2.3求图P2.3网络中的下列转移算子:
(1))(
1
ti与)(te;
(2))(
2
ti与)(te;
(3))(
0
tv与)(te。
H1
Ω2
)(te
Ω2
F5.0
)(
0
tv
图P2.3
2.4在图P2.4网络中,求电压)(
1
tv与)(
2
tv对电流源)(ti的转移算子)(
1
pH与)(
2
pH。
H1
Ω2
F5.0
H2
)(ti )(
1
tv
)(
2
tv
图P2.4
2.5已知激励为零时刻才加入,求下列系统的零输入响应。
(1))()()1(
2
tpftyp =+,2)0( =
?
y,0)0(
'
=
?
y
(2))()1()()254(
23
tfptyppp +=+++,1)0( =
?
y,1)0(
'
=
?
y,1)0(
"
?=
?
y
(3))()()23(
2
tftypp =++,1)0( =
?
y,0)0(
'
=
?
y
(4))()()23(
2
tftypp =++,1)0( =
+x
y,2)0(
'
=
+x
y
(5))()()23(
2
tftypp =++,1)0( =
+x
y,2)0(
'
=
+x
y
2.6求下列微分方程描述的系统冲激响应)(th和阶跃响应)(tg:
(1))(2)(3)( te
dt
d
trtr
dt
d
=+
(2))()()()()(
2
2
tete
dt
d
trtr
dt
d
tr
dt
d
+=++
(3))(3)(3)()(2)(
2
2
tete
dt
d
te
dt
d
trtr
dt
d
++=+
2.7如图P2.5所示电路,已知)()( ttf ε=,Ai 1)0( =,
s
A
i 2)0(
'
=。求全响应)(ti。
)(tf
)(ti
Ω5
H1
F
6
1
图P2.5
2.8利用冲击函数的取样性质,计算下列积分:
(1)
∫
∞
∞?
?
+ dtet
t
)3(δ (2)
∫
∞
∞?
dt
t
t
t
2sin
)(δ
(3)dtttt )52)(32(
10
10
2
?+?
∫
?
δ (4)dtt )4(
1
1
2
?
∫
?
δ
2.9写出图P2.6所示各波形信号的函数表达式。
0
1
)(ti
T
t
)(a
1
0
1
t
2
t t
τ
)(ti
)(b
τ
0
π π2 t
1
)(ti
)(c
0
1 2 3 t
)(ti
t
e
?
)(d
0
1
)(ti
1 2 3
2
t
)(e
t
0 1
t
2
t
3
t
4
t
1
)(ti
)( f
t
图P2.6
2.10已知一线性时不变系统对激励)(sin)( ttte ε=的零状态响应)(ty的波形如图P2.7所示。
求该系统的单位冲激响应)(th,并画出其波形。
0
1
1 2 t
)(ty
图P2.7
2.11求图P2.8电路中以)(tv为输出的单位冲激响应。
)(a
)(ti
s
Ω6
Ω3
F1
)(tv
)(tv
s
)(tv
H25.1
Ω1
F2.0
)(b
图P2.8
2.12已知系统微分方程如下,计算各系统的单位冲激响应。
(1))(3)()(2)(3)(
2
2
tftf
dt
d
tyty
dt
d
ty
dt
d
+=++
(2))()(9)(6)(
2
2
tftyty
dt
d
ty
dt
d
=++
(3))()()( tf
dt
d
tyty
dt
d
=+
2.13已知图P2.9所示各子系统的冲激响应分别为:)3()()(),1()(
21
??=?= ttthtth εεδ,
试求总系统的冲激响应)(th。
)(
2
th
)(
1
th
)(
1
th ∑
)(
1
th
)(tx )(ty
图P2.9
2.14用图解法求图P2.10中各组信号卷积)(*)(
21
tftf,并绘出所得结果的波形。
0 1
A
t
)(
1
tf
0 2
t
)(
2
tf
B
)(a
0 1
A
)(
1
tf
0 1 t
)(
2
tf
B
)(b
1?
t
0
A
t
)(
1
tf
0
)(
2
tf
B
)(c
2 3 2?
2
5
?
t
0
A
t
)(
1
tf
0
)(
2
tf
B
)(d
2
3
2
5
2
3
?
2
5
?
t
001 2 3
t
1?2?3?
1
2? 2
1
t
)(
1
tf )(
2
tf
)(e
图P2.10
2.15已知)
2
1
()
2
1
()(),5()5()(),1()1()(
321
?++=?++=??+= tttftttftututf δδδδ,
画出下列各卷积的波形。
(1))(*)()(
211
tftfts =
(2))(*)(*)()(
2212
tftftfts =
(3))(*)]}5()5()][(*)({[)(
2213
tftututftfts ??+=
(4))(*)()(
314
tftfts =
2.16计算卷积积分)(*)(
21
tftf:
(1))()()(
21
ttftf ε==; (2))()(),()(
21
tetfttf
t
εε
?
==;
(3))()(),()(
2
21
tetftetf
tt
εε
??
==; (4))()(),()(
21
tttfttf εε ==;
(5))()(),()(
21
tttftetf
t
εε ==
?
; (6)
tt
etftetf
??
== )(),()(
2
2
1
ε;
(7))()sin()(),()(
21
tttftetf
t
εε ==
?
; (8))2()(),1()(
21
tetfttf
t
?=?= εε ;
(9))3()(),1()(
3
2
2
1
+=?=
??
tetftetf
tt
εε;
(10))2()()(),()(
21
??== tttftttf εεε。
2.17电路如图P2.11所示,已知FCCR 1,1
21
==Ω=,试求:
(1))(tv的单位冲激响应;
(2)利用卷积的性质求图示三角脉冲输入时的)(tv。
R
1
C
2
C
)(tv
s
)(tv
)(tv
s
t
2
1? 10
图P2.11
2.18如图P2.12所示电路中,已知当AtiVttu
ss
0)(,)()( ==ε时,
0,)5.02()(
2
≥+=
?
tVetu
t
c
;当AttiVtu
ss
)()(,0)( ε==时,
0,)25.0()(
2
≥+=
?
tVetu
t
c
。
(1)求R
1
、R
2
和C。
(2)求电路的全响应,并指出零输入响应,零状态响应。
)(tu
s )(tu
c
c
2
R
)(ti
s
1
R
图P2.12
2.19如题图P2.13所示电路,各电源在0=t时刻接入,已知Vu
c
1)0( =
?
,求输出电流)(ti的
零输入响应、零状态响应和完全响应。
V10
)(tu
c
F1
A1
Ω1
图P2.13
2.20已知图P2.14电路中,元件参数如下:Ω=1
1
R,Ω= 2
2
R,HL 1
1
=, HL 2
2
=,
HM
2
1
= VE 3=,设t=0时开关S断开,求初级电压)(
1
tu及次级电流)(
2
ti。
E
S
1
R
2
R
)(
2
ti
1
u
M
1
L
2
L
图P2.14
2.21一线性时不变系统,初试状态不祥。当激励为)(tf时其全响应为)(]2sin2[
3
tte
t
ε+
?
;
当激励为)(2 tf时,其全响应为)(]2sin2[
3
tte
t
ε+
?
。求:
(1)初始状态不变,当激励为)1( ?tf时其全响应,并指出零输入响应、零状态响应。
2.22已知系统的冲激响应)()(
2
teth
t
ε
?
=
(1)若激励信号为)2()]2()([)( ?+??=
?
tttete
t
βδεε,式中β为常数,试决定响应)(tr;
(2若激励信号为)2()]2()()[()( ?+??= ttttxte βδεε,式中)(tx为任意t函数,若要求
系统在2>t时的响应为零,试确定β值应等于多少?
2.23已知线性时不变系统的冲激响应如图P2.15(a)所示,求当系统激励信号分别为图P2.15
(b)、图P2.15(c)、图P2.15(d)所示时,系统的零状态响应并画出其波形。
2
0
1
t
)(th
)(a
1
0
1 t
)(
1
tf
)(b
2
3
0
1 t
)(
2
tf
)(c
)1(
)(
2
te
t
ε
?
2
0
2 t
)(
3
tf
)(d
4
1
图P2.15