Matlab课程设计方案Matlab的RC串联电路频率响应特性分析 .docx

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1、精品名师归纳总结课程设计任务书同学姓名：专业班级： 指导老师：工作单位：题目： Matlab 应用课程设计基于 Matlab 的 RC串联电路频率响应特性分析初始条件：1. Matlab6.5 以上版本软件。2. 先修课程：电路原理等。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3. R2, C0.5F 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等详细要求）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1、在RC 串 联 电 路 中 ， 求 该 电 路 的 频 率 响 应H 1 jU C j 和U 0 j可编辑资

2、料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2H jU R j ，并绘出其特性曲线。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结U 0 j2、画出程序设计框图，编写程序代码，上机运行调试程序，记录试验结果（含运算结果和图表等），并对试验结果进行分析和总结。3、课程设计说明书按学校统一规范来撰写，详细包括： 目录。 理论分析。 程序设计。 程序运行结果及图表分析和总结。 课程设计的心得体会（至少 500 字）。 参考文献（不少于 5 篇）。时间支配： 周一、周二查阅资料，明白设计内容。周三、周四程序设计，上机调试程序。周五、整理试验结果，撰写课程设

3、计说明书。指导老师签名：年月日系主任（或责任老师）签名：年月日可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结目 录1. Matlab软件简介 12. RC串联电路频率响应特性 分 析23. 程序设计 34. 程序运行结果及结果分析 55. 课程设计的心得会 76. 参考文献8可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1. Matlab软件简介1.1 Matlab语言的历史70 岁月后期 ,身为美国 New Mexico 高校运算机系系主任的Cleve Moler 发觉同学用 FORTRAN 编写接口程序很费时间 ,于是他开头自己动手 ,利用业余时间为同学编写 EISPACK 和 LIN

4、PACK 的接口程序。 Cleve Moler 给这个接口程序取名为 Matlab 。1984 年，为了推广 Matlab 在数值运算中的应用， Cleve Moler 、Johon Little 等正式成立了 Math works 公司，从而把 Matlab 推向市场，并开头了对 Matlab 工具相等的开发设计。1.2 Matlab软件简况Matlab 是 MatrixLaboratory 的缩写，意为矩阵试验室。它具有强大的矩阵处理功能和绘图功能，进仍能进行文字处理，绘图，建仿照真等功能。随着版本的不断升级，它在数值运算及符号运算功能上得到了进一步完善。Matlab 已经进展成为多学科、

5、多种工作平台的功能强大的大型软件。在欧美等高校， Matlab 已经成为线性代数、自动把握理论、概率论及数理统计、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真等高级课程的基本教案工具。1.3 Matlab的特点Matlab 有以下一些特点：Matlab 的帮忙功能很强大，自带有详细的帮忙手册，基于HTML 的完整的帮忙功能，也可以用 help 命令来得到帮忙信息。程序语法与C 语言类似，设计自由度大，便利我们编程。例如在Matlab里，用户无需对变量预定义就可使用。大量数学函数已经定义好，并且有很强的用户自定义函数的才能。Matlab 有高级的程序环境，但程序环境很简洁易用，有与其它语言编写的程序

6、结合和输入输出格式化数据的才能。Matlab 既具有结构化的把握语句，又有面对对象编程的特性。仍有一个缘由使 Matlab 受人们欢迎的，那就是 Matlab 源程序具有很大的开放性。除了内部函数以外，全部Matlab 的核心文件和工具箱文件都是可读可改的源文件，用户可通过对源文件的修改以及加入自己的文件构成新的工具箱。Matlab 有强大的的图形绘制功能。在Matlab 里，数据可视化的操作特殊简洁易用。 Matlab 仍有较强的编辑图形界面的才能。可以用来声成图解和可视化的二维、三维图。Matlab 仍拥有功能强大的各种工具箱。其工具箱分为两类：功能性工具箱和学科性工具箱。功能性工具箱主要

7、用来扩充其符号运算功能，图示建仿照真功能，文字处理功能以及与硬件实时交互功能。功能性工具箱用于多种学科。而 学科 性工 具 箱是 专业 性比 较 强 的， 如（ control 、 signal proceessing 、commumnication） toolbox 等。这些工具箱都是由该领域内学术水平很高的专家编写的，所以用户无需编写自己学科范畴内的基础程序，而直接进行高，精，尖的争论，能极大的促进我们的学习争论工作。虽然 Matlab 有很多优点，但它也有一些缺点，比如：由于Matlab 的程序不用编译等预处理，也不生成可执行文件，程序为说明执行，所以速度较慢。可编辑资料 - - - 欢

8、迎下载精品名师归纳总结2. RC 串联电路频率响应特性分析UC图 2.1 原理电路参图考方向1RC 如以下图：分阻抗： ZR=RZc=U ojcU R总阻抗： Z=R+1jc频率响应： H1 =UC/Uo=ZC/Z H2 =UL/Uo=ZL/Z1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结设 s=j 就 H1=sC=11R1sCRsC可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结H2 =R=sCR1R1+sCR可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结sC因此易得H1 幅频响应H1 =121CR可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结H1 相频响应H1 =-arctan C

9、R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结H2 幅频响应H2 =111 2CR可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结H2 相频响应1H2 =arctanCR可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结这样就可以得到关于 的函数表达式，然后分别以H1 、H2 、 H1 、 H2 为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结纵坐标，以 为横坐标绘制幅频特性、相频响应曲线，通过观看曲线就可以争论频率响应特性。3. 程序设计开头输入 R、C 的值列出 H 分子和分母的系数行列式调

10、用 angel 函数运算相频特性可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结调用 freq 函数计算幅频特性调用 plot 函数绘制相应曲线输出曲线终止图 3.1 程序设计流程图源程序频率响应 H1的源程序：R=2。%电阻的值C=0.5。%电容的值fz=1。%H1 表达式分子的系数向量fm=R*C 1 。%H1 分母的系数向量w=0:0.01:25。%设定频率的变化范畴g=freqsfz,fm,w 。%求其频率响应x=angleg。%求相频响应y=absg。%求幅频响应subplot2,1,1,plotw,x*180/pi%画相频响应的曲线xlabel角频率 -rad/s。ylabel角度

11、。grid。subplot2,1,2,%画幅频响应的曲线plotw,yxlabel角频率 -rad/s。ylabelabsH。 grid。频率响应 H2的源程序：R=2。%电阻的值C=0.5。%电容的值fz=R*C 0 。%H2 表达式分子的系数向量fm=R*C 1 。%H2 分母的系数向量w=0:0.01:25。%设定频率的变化范畴g=freqsfz,fm,w 。%求其频率响应x=angleg。%求相频响应y=absg。%求幅频响应subplot2,1,1,plotw,x*180/pi% 画相频响应的曲线xlabel角频率 -rad/s。ylabel角度。 grid。可编辑资料 - - -

12、欢迎下载精品名师归纳总结subplot2,1,2,plotw,y% 画幅频响应的曲线xlabel角频率 -rad/s。ylabelabsH。grid。4. 程序运行结果及分析4.1 运行结果相频响应幅频响应图 4.1 H 1 的频率响应曲线可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结相频响应幅频响应图 4.2 H 2 的频率响应曲线4.2 结果分析4.2.1 频率响应 H1H1 相频特性曲线分析：由图可知，H1 相频特性是一条下降的曲线，说明相角随频率的增加而减小，其值总小于0。当趋近于 0 时，相角趋近于 0，当 趋近于无穷时，相角趋近于 -90o。H1 幅频特性曲线分析：由图可得，H1

13、 的幅频特性曲线是一条下降的曲线， 说明电压传输系数H 的幅值随 的上升而减小，当 趋近于 0 时，幅值趋近于1，当趋近于无穷时，幅值趋近于0，说明 c 越高时， C 上的电压值越大，显示了该电路的低通特性。4.2.2 频率响应 H2H2 相频特性曲线分析：由图可知，H2 的相频特性曲线是一条下降的曲线， 说明 H2 的相角随频率的增加而减小，其值在0 到 90 度之间。当 趋近于 0 时，相角趋近于 90o，当趋近于无穷时，相角趋近于 0。H2 幅频特性曲线分析：由图可得，H2 的幅频特性曲线是一条上升的曲线， 说明 H2 的幅值随频率的上升而上升，当趋近于 0 时，幅值趋近于 1，当趋近于

14、无穷时，幅值趋近于 0，当趋近于 0 时，幅值趋近于 0，当趋近于无穷时，幅值趋近于 1，说明频率越高时， R 上分得的电压越大，表达了该电路的高通性质。5. 课程设计心得体会可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结姓名性别专业 班级课程设计题目：通过 Matlab 一周以来的学习争论，我对 Matlab 有了初步的熟识，我把握了Matlab 的基本操作，并学会了用 Matlab 解决一些电路和数学上的问题，下面是我详细的一些体会Matlab 功能特殊强大，几乎可以运算我们目前所遇到的任何问题，不仅可以运算数学问题，也可以用来解决电路等其他学科的各种问题。而且我们可以自编函数，从而可以

15、解决更多样的问题。但以目前我们的学问，只能把握Matlab 的一小部分功能，在以后的学习中，我仍需要连续学习Matlab 的相关知识。Matlab 虽然功能特殊强大，但其操作却特殊简洁，它的语法类似于我们以前学过的 C 语言，使我很简洁上手，而其语法比C 语言更为自由，限制更少， 语法类似于自然语言，简洁而智能化，使我可以很简洁的编写程序且不简洁出错。关于绘图的操作就比C 语言简洁得多，用几条简洁的语句就可以绘出各种曲线、图形，使我们的学习争论变的特殊便利。本次课程设计握紧把握了绘制 二维曲线，我仍需要进一步的学习。我认为学习 Matlab 的关键在于函数，只要把握了函数的用法，那么就能很快的

16、编出程序。而 Matlab 的难点也正是函数，由于 Matlab 拥有大量的函数，仅仅基本的函数就超过七百个，要是算上专业拓展函数那就更多，想在短时间内把握这么多函数是很难的。我认为应当多练多学，在解决问题的过程中学习并记住宅用的函数，有不懂的就查资料，问同学，争取完全搞懂所作的问题，并牢牢把握，这样以后就可以独立解决类似问题。在这次课程设计中，我学到了很多关于 Matlab 的学问，但这仍远远不够，我现在只把握了一些基本的功能，而解决更高级问题我的学问仍不够，我要在日后进一步学习，更好的把握 Matlab。6. 参考文献1 邱关源，罗先觉主编，电路，第五版，北京:高等训练出版社 , 20062 陈怀琛，吴大正，高西全主编，Matlab 及在电子信息课程中的应用，第三版 .北京:电子工业出版社， 20063 杨高波，元波编著，熟知 Matlab 7.0 混合编程，北京 :电子工业出版社， 20064 陈怀琛主编， Matlab 及其在理工课程中的应用指南，西安 :西安电子科技高校出版社， 20005 陈怀琛，龚杰民主编，线性代数实践及Matlab 入门，北京 :电子工业出版设,2005本科生课程设计成果评定表可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结课程设计答辩或质疑记录：成果评定依据：指导老师签字： 年月日可编辑资料 - - - 欢迎下载