课程设计任务书
学生姓名: 专业班级: 指导教师: 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; 3. R?2?,C?0.5F。
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
具体要求)
1、在RC串联电路中,求该电路的频率响应H1(j?)?UR(j?),并绘出其特性曲线;
U0(j?)UC(j?)和
U0(j?)H2(j?)?2、画出程序设计框图,编写程序代码,上机运行调试程序,记录实验结果
(含计算结果和图表等),并对实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,具体包括: ⑴ 目录; ⑵ 理论分析;
⑶ 程序设计; ⑷ 程序运行结果及图表分析和总结; ⑸ 课程设计的心得体会(至少500字); ⑹ 参考文献(不少于5篇)。
时间安排:周一、周二查阅资料,了解设计内容;
周三、周四程序设计,上机调试程序;
周五、整理实验结果,撰写课程设计说明书。
指导教师签名: 年 月 日 系主任(或责任教师)签名: 年 月 日
XX大学《MATLAB》课程设计说明书
目 录
1.Matlab 软件简介·········································1
2.RC串联电路频率响应特性分析·····························2
3.程序设计················································3
4.程序运行结果及结果分析··································5
5.课程设计的心得会········································7
6.参考文献················································8
XX大学《MATLAB》课程设计说明书
1.Matlab软件简介
1.1Matlab语言的历史
70年代后期,身为美国New Mexico大学计算机系系主任的Cleve Moler发现学生用FORTRAN编写接口程序很费时间,于是他开始自己动手,利用业余时间为学生编写EISPACK和LINPACK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在数值计算中的应用,Cleve Moler、Johon Little等正式成立了Math works公司,从而把Matlab推向市场,并开始了对Matlab工具相等的开发设计。
1.2Matlab软件概况
Matlab是Matrix Laboratory的缩写,意为矩阵实验室。它具有强大的矩阵处理功能和绘图功能,进还能进行文字处理,绘图,建模仿真等功能。随着版本的不断升级,它在数值计算及符号计算功能上得到了进一步完善。Matlab已经发展成为多学科、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、自动控制理论、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学工具。
1.3Matlab的特点
Matlab有以下一些特点:
Matlab的帮助功能很强大,自带有详细的帮助手册,基于HTML的完整的帮助功能,也可以用help命令来得到帮助信息。
程序语法与C语言类似,设计自由度大,方便我们编程。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能力。
Matlab有高级的程序环境,但程序环境很简单易用,有与其它语言编写的程序结合和输入输出格式化数据的能力;Matlab既具有结构化的控制语句,又有面向对象编程的特性。
还有一个原因使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,所有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,数据可视化的操作非常简单易用。Matlab还有较强的编辑图形界面的能力。可以用来声成图解和可视化的二维、三维图。
Matlab还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。功能性工具箱主要用来扩充其符号计算功能,图示建模仿真功能,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围内的基础程序,而直接进行高,精,尖的研究,能极大地促进我们的学习研究工作。
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,程序为解释执行,所以速度较慢。
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XX大学《MATLAB》课程设计说明书
2.RC串联电路频率响应特性分析
图2.1 原理电路图
RC如图所示:分阻抗:ZR=R Zc=
1j?c1j?c Uo
参考方向 UR
UC
总阻抗:Z=R+ 频率响应:H1=UC/Uo=ZC/Z H2=UL/Uo=ZL/Z
11设s=jω 则H1=sC=
11?sCR?RsCsCRRH2==
11+sCR ?RsC因此易得 H1幅频响应H1=
11?(?CR)2
H1相频响应?H1=-arctan(ωCR) H2幅频响应H2=
1?(112)?CR1) ?CR
H2相频响应?H2=arctan(
这样就可以得到关于ω的函数表达式,然后分别以H1、
H2
?为?、H1、H2纵坐标,以ω为横坐标绘制幅频特性、相频响应曲线,通过观察曲线就可以研究频率响应特性。
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