频域均衡系统

1、任务书 一、一、 目的与要求目的与要求 本次课程设计是在学完自动控制理论课程后进行的。
详细介绍 MATLAB 的控制系统工具箱的用法以及 SIMULINK 仿真软件，使学生能够应用 MATLAB 对自动控制理论课程所学的内容进行深层次的分析和研究， 能用 MATLAB 解决复杂的自动控制系统的分析和设计题目；能用 MATLAB 设计控制系统以满足具体的性能指 标； 能灵活应用 MATLAB 的 CONTROL SYSTEM 工具箱和 SIMULINK 仿真软件，分析系统的性能，进行控制系 统设计。
二、二、 主要内容主要内容 1、 简要介绍控制系统理论的基本概念和基本方法， 并介绍 MA TLAB软件的基本知识。
包括 MA TLAB 的基本操作命令、数据结构、矩阵运算、编程算法等; 简要介绍 MA TLAB的控制系统工具箱的用法。
包括 控制系统的模型及相互转换、时域分析方法、频域分析方法等应用 MA TLAB 工具箱进行分析研究，增强 理解;简要介绍 SIMULINK 仿真软件，介绍 SIMULINK 的应用方法及各种强大功能，应用 SIMULINK 对 系统进行仿真研究;简要介绍。

2、 数学函数库和 MATLAB 应用程序接口五大部分组成的集数值计算、 图形处理、程序开发为一 体的功能强大的系统。
本次课程设计则在深入研究连续时间系统的复 频域分析的理论知识进行研究基础上，利用 MATLAB 强大的图形处 理功能、符号运算功能以及数值计算功能，通过 MATLAB 编程进行 图形功能仿真， 从而实现连续时间系统复频域分析的仿真波形， 并且 利用 MATLAB 绘出典型单边信号的时域波形、拉普拉斯变换的曲面图 及连续时间系统极零点图， 根据零极点分布情况和系统稳定性关系分 析系统的稳定性。
关 键 词 复频域； MATLAB；拉普拉斯变换；零极点；稳定性 一、一、MATLAB 软件简介软件简介 MATLAB 是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，是美国 MathWorks 公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、 数据分析、 数据分析以及工程科学的矩阵数学运算的高级技术计算机 语言和交互式环境，在以后的几年内，它逐渐发展为一种极其灵活的 计算机体系， 用于解决各种重要的技术问题。
Matlab 程序执行 matlab 语言，并提供了一个。

3、Matlab6.5 以上版本软件； 2. 课程设计辅导资料：“Matlab 语言基础及使用入门”、“数字信号处理原理与实现”、 “Matlab 及在电子信息课程中的应用”等； 3. 先修课程：信号与系统、数字信号处理、Matlab 应用实践及信号处理类课程等。
要求要求完成的主要任务：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. 课程设计时间：1 周（课内实践）； 2. 课程设计内容：离散时间信号与系统的频域分析及其编程实现，具体包括：离散时间信 号的傅里叶变换、离散傅里叶变换、系统的幅频和相频特性等； 3. 本课程设计统一技术要求：研读辅导资料对应章节，对选定的设计题目进行理论分析， 针对具体设计部分的原理分析、建模、必要的推导和可行性分析，画出程序设计框图， 编写程序代码（含注释），上机调试运行程序，记录实验结果（含计算结果和图表）， 并对实验结果进行分析和总结； 4. 课程设计说明书按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”撰写，具体包括： 目录； 与设计题目相关的理论分析、归纳和总结； 与设计内容相关的原理分析、建模、推导。

4、决控制系统实际问题的能力。
2 2 高阶高阶系统稳定性的判断原理系统稳定性的判断原理 2.12.1 奈奎斯特稳定判据的数学基础奈奎斯特稳定判据的数学基础 奈奎斯特（Nyquist）稳定判据（简称奈氏判据）是判断系统稳定性的又一重 要方法。
它是将系统的开环频率特性与复变函数 位于 S 平面右半部的零、 极点数目联系起来的一种判据。
建立在复变函数理论基础上的幅角原理是奈氏判据的数学基础。
开环频率特性 闭环特征方程 图 2-1 控制系统的方框图控制系统的方框图 系统的方框图如图 2-1 所示 )()(jHjG )()(1)(sHsGsF )()(jHjG 1( )( )0Gs Hs 2 设开环传递函数为 取辅助函数： 辅助函数 F(s)的特点： (1) F(s)的零点和极点分别为闭环极点、开环极点。
(2) F(s)的零点、极点个数相同（n 个)。
(3) F(s)与开环传递函数 只相差常量 1，F(s) 的 几 何 意 义 为 ：平 面 的 坐 标 原 点 就 是平 面 上 的 点. 图 2-2 F(s)=1+G(s)H(s)关系图 ()()GsHs 。

5、4 3.3.3 绘制系统的幅频响应和相频响应图 . 7 3.3.4 绘制系统的零极点图并分析系统的稳定性 . 8 3.4 结论 . 9 4 致谢 10 5 参考文献 10 第 1 页 共 10 页 前言前言 信号与系统课程设计是学习信号与系统课程必要的教学环节。
由于该课程是专业基础课， 需要通过实践了巩固基础知识，为使学生取得最现代化的设计技能和研究方法，课程设计训练也就 成为了一个重要教学环节。
通过一个模拟信号的一系列数据处理，达到进一步完善对信号与系统课 程学习的效果。
信号与系统课程同时也是一门实用性较强、涉及面较广的专业基础课，该课程是将学生从 电路分析的知识领域引入信号处理与传输领域的关键性课程,对后续专业课起着承上启下的作用. 该课的基本方法和理论大量应用于计算机信息处理的各个领域,特别是通信、数字语音处理、数字 图像处理、数字信号分析等领域,应用更为广泛。
近年来，计算机多媒体教序手段的运用逐步普及，大量优秀的科学计算和系统仿真软件不断涌 现， 为我们实现计算机辅助教学和学生上机实验提供了很好的平台。
通过对这些软件的分析和对比， 我们选择 MATLAB 语言作为。

6、课程设计任务书 专业： 自动化 班级： 3 学生姓名 学号 课程名称 自动控制原理 设计题目 用频域法分析系统的稳定性及改进措施 设计目的、 主要内容 （参数、 方 法） 及要求 1、用频域法分析系统的稳定性 2、奈氏稳定判据 3、奈氏图，伯德图 4、根据频域法分析法原理对非稳定系统进行改进 5、掌握用频域法分析系统的稳定性 工作量 2 周 进度安排 3 月 11 日到 3 月 13 日准备材料 3 月 14 日到 3 月 22 日写材料 3 月 23 日到 3 月 24 日制图 主要参考 资料 1 谢红卫. 现代控制系统. 高等教育出版社，2007 2 胡寿松. 自动控制原理. 科学出版社，2007 3 黄忠霖. 自动控制原理的 MATLAB 实现. 国防工业出版社，,2007 4 黄 坚. 自动控制原理及其应用，2003 指导教师 签字 系主任签字 年 月 日 摘 要 用时域分析法分析和研究系统的动态特性和稳态误差最为直观和准确， 但是，用解析方法求解高阶系统的时域响应往往十分困难。
此外，由于高阶 。