毕业设计---基于MATLAB的DPLL设计与仿真
(完整版)基于MATLAB的系统仿真实验指导书毕业论文
（完整版）基于MATLAB的系统仿真实验指导书毕业论文基于MATLAB的系统仿真实验实验指导书二○ ○ 八年三月说明MATLAB是MATrix LABoratory的缩写，是一种基于矩阵的数学与工程计算系统，可以用作动态系统的建模与仿真。
研究系统的结构和参数的变化对系统性能的影响可利用MATLAB强大的计算和作图功能，因此本实验采用MATLAB仿真研究连续控制系统和离散控制系统的性能分析过程。
通过该实验提高学生对控制系统的分析与设计能力，加深对《自动控制原理》课程内容的理解。
该实验教学大纲中只安排了两个学时，本实验的内容比较多，要求同学们参考有关MATLAB应用的书籍利用课后时间完成。
同时可以将MATLAB用于习题的验证和课程的学习中。
仿真实验一、实验目的在研究系统的结构和参数的变化对系统性能的影响时，采用解析和作图的方法比较麻烦，而且误差也大，用MATLAB仿真实现则简单方便，精度高。
本实验采用MATLAB实现控制系统的数学描述、控制系统的时域分析及根轨迹和频率特性分析。
通过该实验，加深学生对系统阶次，型号，参数与系统性能的关系的理解。
二、实验环境在计算机Windows环境下安装好MATLAB6.3以上版本后，双击MATLAB图标或成“开始”菜单打开MATLAB，即可进入MATLAB集成环境。
三、实验原理三、MATLAB应用实例基于MATLAB连续系统的仿真1．拉氏变换和反变换例求的拉氏变换解键入 syms s t;ft=t^2+2*t+2; st=laplace(ft,t,s)运行结果为 st=2s^3+2s^2+2s例求的拉氏反变换解键入 syms s t;Fs=(s+6)(s^2+4*s+3)(s+2); ft=ilaplace(Fs,s,t)运行结果为 ft=32*exp(-3*t)+52*exp(-t)-4*exp(-2*t)2。
求根运算例求多项式的根，再由根建多项式。
解键入 p=[1 3 0 4]; r=root(p) 运行结果为 r=-3.35530.1777+1.0773i 1.7777-1.0773i键入 p=poly(r)运行结果为 p=1.0000 3.0000 0.0000 40000例实现多项式相乘：，并求时的值。
基于MATLAB控制系统的仿真与应用毕业设计论文
毕业设计（论文）题目基于MATLAB控制系统仿真应用研究毕业设计（论文）任务书I、毕业设计(论文)题目：基于MATLAB的控制系统仿真应用研究II、毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：原始资料：（1）MATLAB语言。
（2）控制系统基本理论。
设计技术要求：（1）采用MATLAB仿真软件建立控制系统的仿真模型，进行计算机模拟，分析整个系统的构建，比较各种控制算法的性能。
（2）利用MATLAB完善的控制系统工具箱和强大的Simulink动态仿真环境，提供用方框图进行建模的图形接口，分别介绍离散和连续系统的MATLAB和Simulink仿真。
III、毕业设计(论文)工作内容及完成时间：第01～03周：查找课题相关资料，完成开题报告，英文资料翻译。
第04～11周：掌握MATLAB语言，熟悉控制系统基本理论。
第12～15周：完成对控制系统基本模块MATLAB仿真。
第16～18周：撰写毕业论文，答辩。
Ⅳ、主要参考资料：[1] 《MATLAB在控制系统中的应用》，张静编著，电子工业出版社。
[2]《MATLAB在控制系统应用与实例》，樊京，刘叔军编著，清华大学出版社。
[3]《智能控制》，刘金琨编著，电子工业出版社。
[4]《MATLAB控制系统仿真与设计》，赵景波编著，机械工业出版社。
[5]The Mathworks,Inc.MATLAB-Mathemmatics(Cer.7).2005.信息工程系电子信息工程专业类 0882052 班学生（签名）：填写日期：年月日指导教师（签名）：助理指导教师(并指出所负责的部分)：信息工程系（室）主任（签名）：学士学位论文原创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果，也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。
对本文的研究成果作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。
基于MATLAB控制系统的仿真与应用毕业设计论文
基于MATLAB控制系统的仿真与应用毕业设计论文目录一、内容概括 (2)1. 研究背景和意义 (3)2. 国内外研究现状 (4)3. 研究目的和内容 (5)二、MATLAB控制系统仿真基础 (7)三、控制系统建模 (8)1. 控制系统模型概述 (10)2. MATLAB建模方法 (11)3. 系统模型的验证与校正 (12)四、控制系统性能分析 (14)1. 稳定性分析 (14)2. 响应性能分析 (16)3. 误差性能分析 (17)五、基于MATLAB控制系统的设计与应用实例分析 (19)1. 控制系统设计要求与方案选择 (20)2. 基于MATLAB的控制系统设计流程 (22)3. 实例一 (23)4. 实例二 (25)六、优化算法在控制系统中的应用及MATLAB实现 (26)1. 优化算法概述及其在控制系统中的应用价值 (28)2. 优化算法介绍及MATLAB实现方法 (29)3. 基于MATLAB的优化算法在控制系统中的实践应用案例及分析对比研究31一、内容概括本论文旨在探讨基于MATLAB控制系统的仿真与应用，通过对控制系统进行深入的理论分析和实际应用研究，提出一种有效的控制系统设计方案，并通过实验验证其正确性和有效性。
本文对控制系统的基本理论进行了详细的阐述，包括控制系统的定义、分类、性能指标以及设计方法。
我们以一个具体的控制系统为例，对其进行分析和设计。
在这个过程中，我们运用MATLAB软件作为主要的仿真工具，对控制系统的稳定性、动态响应、鲁棒性等方面进行了全面的仿真分析。
在完成理论分析和实际设计之后，我们进一步研究了基于MATLAB 的控制系统仿真方法。
通过对仿真模型的建立、仿真参数的选择以及仿真结果的分析，我们提出了一种高效的仿真策略。
我们将所设计的控制系统应用于实际场景中，通过实验数据验证了所提出方案的有效性和可行性。
本论文通过理论与实践相结合的方法，深入探讨了基于MATLAB 控制系统的仿真与应用。
基于matlab的数字锁相环DPLL的仿真
2、DPLL 基本模型和原理 全数字锁相环包括数字鉴相鉴频器（PFD） 、数字滤波器 （LPF） 、数字振荡器（NCO）三部分，如下图所示：
与模拟锁相环电路相比， 全数字锁相环实质上是通过将 前者替换成数字电路而得到的，所做的改变是将其中的鉴相 鉴频器（PFD）和环路低通滤波器（LPF）转换到离散系统。 环路低通滤波器（LPF）可以通过一个希望的传输函数的拉普 拉斯变换的 z 变换而得到。压控振荡器需要转换成数控振荡 器（Numerically Controlled Oscilaator） 。 锁相环闭环系统状态的变化依赖于 PFD 输出的相位误差。 相位误差输出一次， 锁相环状态改变一次； PFD 不输出相位误 差，锁相环里的所有信号均不改变状态。根据上面的分析， 可以将仿真过程分为两个过程：１）计算 PFD 输出的相位误 差；２）根据相位误差，计算锁相环里各个模块的状态。 PFD 电路用于检测参考信号和反馈信号之间的相位误差。 它的状态转换如下图所示：
Tk T0 T0 yk 1 N
式中 T0 / N 为数控振荡器周期相对于中心周期 T0 变化的最
Tk 小单位。 当无控制时，yk 1 ＝0， ＝ T0 ； 有控制时周期以 T0 / N
或其倍数的量相对于 T0 作阶跃式的改变。与 T0 / N 相对应的相 位改变量为：
2 (rad ) N
所以 N 是表示 2 弧度内相位受控变化大小的一个量，也 叫模 2 内状态数。这就是说，数控振荡器输出脉冲的瞬时相 位 0 (k ) ，在 2 弧度内只能以 或其倍数离散地变化。在这时，
T0
/ N ＝ ， 为信号钟的周N
T0 Tc
三、参考代码和仿真结果
通过建立以上所介绍的全数字锁相环的仿真模型，在 matlab 中得到其仿真系统如下图所示：
基于MATLAB控制系统的仿真与应用毕业设计论文
基于MATLAB控制系统的仿真与应用毕业设计论文目录1. 内容概述 (2)1.1 研究背景与意义 (2)1.2 国内外研究现状 (4)1.3 研究内容与目标 (5)1.4 论文结构安排 (6)2. 控制系统基本原理 (7)2.1 控制系统概述 (8)2.2 线性控制理论 (10)2.3 线性离散控制系统 (11)2.4 系统仿真方法 (12)3. MATLAB控制系统仿真模块设计 (13)3.1 MATLAB环境介绍 (15)3.2 控制系统基本模块设计 (17)3.3 控制策略实现 (18)3.4 仿真界面设计 (20)4. 控制系统仿真案例分析 (21)4.1 单输入单输出系统仿真 (22)4.2 多输入多输出系统仿真 (23)4.3 非线性控制系统仿真 (25)4.4 实际工程应用案例 (27)5. 控制系统性能分析与优化 (28)5.1 控制系统性能指标 (30)5.2 系统性能仿真分析 (32)5.3 性能优化方法研究 (33)5.4 优化效果验证 (34)6. 系统实现及验证 (36)6.1 系统设计实现 (37)6.2 仿真实验与结果分析 (39)6.3 系统测试与验证 (41)6.4 误差分析及解决方案 (42)1. 内容概述本文介绍了控制系统建模的基本理论和MATLAB建模方法，通过实例演示了如何利用MATLAB进行系统建模与仿真，包括线性系统、非线性系统以及多变量系统的建模与仿真。
论文详细阐述了基于MATLAB的控制器设计方法，包括PID控制器、模糊控制器、神经网络控制器等，通过实例分析了不同控制器的设计过程与应用效果。
本文对控制系统稳定性分析进行了深入研究，包括奈奎斯特准则、Bode图、Nyquist图等分析方法，并通过MATLAB工具箱实现了稳定性分析的自动化。
论文探讨了MATLAB在实时仿真与测试方面的应用，介绍了Simulink仿真平台，并通过实际案例演示了MATLAB在嵌入式系统仿真、硬件在环仿真等场景中的应用。
基于MATLAB仿真的PID控制器设计毕业设计
基于MATLAB仿真的PID控制器设计摘要本论文以温度控制系统为研究对象设计一个PID控制器。
PID控制是迄今为止最通用的控制方法，大多数反馈回路用该方法或其较小的变形来控制。
PID控制器（亦称调节器）及其改进型因此成为工业过程控制中最常见的控制器 (至今在全世界过程控制中用的84%仍是纯PID调节器，若改进型包含在内则超过90%)。
在PID控制器的设计中，参数整定是最为重要的,随着计算机技术的迅速发展，对PID 参数的整定大多借助于一些先进的软件，例如目前得到广泛应用的MATLAB仿真系统。
本设计就是借助此软件主要运用Relay-feedback法，线上综合法和系统辨识法来研究PID控制器的设计方法，设计一个温控系统的PID控制器，并通过MA TLAB中的虚拟示波器观察系统完善后在阶跃信号下的输出波形。
关键词：PID参数整定；PID控制器；MATLAB仿真；冷却机；Design of PID Controller based on MATLABAbstractThis paper regards temperature control system as the research object to design a pid controller. Pid control is the most common control method up until now; the great majority feedback loop is controlled by this method or its small deformation. Pid controller (claim regulator also) and its second generation so become the most common controllers in the industry process control (so far, about 84% of the controller being used is the pure pid controller, it’ll exceed 90% if the second generation included). Pid parameter setting is most important in pid controller designing, and with the rapid development of the computer technology, it mostly recurs to some advanced software, for example, mat lab simulation software widely used now. this design is to apply that soft mainly use Relay feedback law and synthetic method on the line to study pid controller design method, design a pid controller of temperature control system and observe the output waveform while input step signal through virtual oscilloscope after system completed.Keywords: PID parameter setting ；PID controller；MATLAB simulation；cooling machine目录摘要 (I)ABSTRACT......................................................................................................................................... I I 第一章绪论. (2)1.1课题来源及PID控制简介 (2)1.1.1 课题的来源和意义 (2)1.1.2 PID控制简介 (2)1.2国内外研究现状及MATLAB简介 (4)第二章控制系统及PID调节 (6)2.1控制系统构成 (6)2.2PID控制 (7)2.2.1 比例、积分、微分 (7)2.2.2 Ｐ、Ｉ、Ｄ控制 (9)第三章系统辨识 (11)3.1系统辨识 (11)3.2系统特性图 (13)3.3系统辨识方法 (13)第四章PID最佳调整法与系统仿真 ................................................. 错误!未定义书签。
PID控制算法的MATLAB仿真研究课程设计报告
电气工程学院课程设计报告课程名称：计算机控制技术设计题目：PID控制算法的MATLAB仿真研究专业班级：学号：姓名：时间： 2015年12月24-—31日——————以下由指导教师填写——————分项成绩：出勤成品答辩及考核总成绩：总分成绩指导教师（签名）：目录一、任务提出 (1)二、具体内容及实现功能 (1)2.1 PID参数整定 (1)2.2动态特性参数法（Ziegler-Nichols整定公式）简介 (1)2.3按照Z-N公式设计PID校正器 (2)2.4模型失配时PID控制器的控制效果仿真 (4)2.4.1被控对象比例系数改变时的控制效果 (5)2.4.2被控对象时间常数改变时的控制效果 (6)2.4.3纯滞后时间改变时的控制效果 (7)2.5 执行机构非线性对PID控制器控制效果的影响 (8)2.6 扰动作用对PID控制器控制效果的影响 (9)2.6.1 反馈回路中的扰动对控制效果的影响 (9)2.6.2 控制器输出位置的扰动信号对控制效果的影响 (10)三、总结 (10)四、参考文献 (12)五、附录 (13)PID控制算法的MATLAB仿真研究一、任务提出采用带纯滞后的一阶惯性环节的系统作为被控对象模型，传递函数为：G(s)=KTs+1e−τs=30630s+1e−60s。
MATLAB仿真框图如图1所示:图1-1 仿真控制系统二、具体内容及实现功能2.1 PID参数整定PID控制器调节参数Kp、Ki、Kd的整定对控制系统能否得到较好的控制效果是至关重要的。
常用的PID参数整定方法有理论整定法（如Z-N法）和实验整定法（如扩充临界比例度法、试凑法等），也可以采用模糊自适应参数整定、遗传算法参数整定等新型的PID参数整定方法。
在本仿真中采用了动态参数整定法（ZN法）进行参数整定。
2.2动态特性参数法（Ziegler-Nichols整定公式）简介对于被控广义对象为带延迟的一阶惯性环节的系统，即传递函数表达式为式（2-1）的系统，其PID控制的参数值可以用一组经验公式来计算。
(完整版)PID控制系统的设计及仿真40MATLAB41毕业设计
毕业论文题目：PID控制系统的设计及仿真（MATLAB）目录摘要 (1)Abstract (1)第一章绪论 (1)1.1 课题意义及来源 (1)1.2 温度控制系统的研究现状 (2)1.2.1工业温度控制发展简介 (2)1.2.2温度微机控制系统控制方案 (3)1.3 MATLAB简介 (5)第二章被控对象及控制策略 (6)2.1被控对象 (6)2.2 控制策略 (7)2.2.1比例、积分、微分 (8)2.2.2 P、I、D控制 (10)第三章PID最佳调整法与系统仿真 (11)3.1 PID参数整定法概述 (11)3.1.1 PID参数整定方法 (11)3.1.2 PID调整方式 (12)3.2针对无转移函数的PID调整法 (12)3.2.1Relay feedback调整法 (13)3.2.2Relay feedback 在计算机做仿真 (13)3.2.3在线调整法 (15)3.2.4在线调整法在计算机做仿真 (16)3.3 针对有转移函数的PID调整方法 (18)3.3.1系统辨识法 (18)3.3.2波德图法及根轨迹法 (20)3.4 仿真结果及分析 (20)总结 (24)参考文献 (25)致谢 (25)河西学院本科生毕业设计诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业设计，是本人在指导老师的指导下，独立进行设计工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本设计不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
作者签名：二〇年月日河西学院本科生毕业论文（设计）开题报告论文题目PID温控系统的设计及仿真(MATLAB)学生所属学院物理与机电工程学院专业电气工程及其自动化年级08级指导教师所在单位河西学院职称助教（研究生）开题日期2011.12.201．本选题的理论、实际意义此次所选的课题为基于MATLAB的PID控制器设计。
毕业设计-基于Matlab的专家PID控制在快速系统中的仿真及应用
本科毕业论文（设计）论文（设计）题目：专家PID控制在快速系统中的仿真及应用学院：＿＿专业：＿班级：学号：学生姓名：＿＿＿＿指导教师：＿2010年06月07日贵州大学本科毕业论文（设计）诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。
毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均以明确注明出处。
特此声明。
论文（设计）作者签名：日期：目录摘要 (III)ABSTRACT (IV)前言 (1)第一章绪论 (2)1.1研究的目的和意义 (2)1.2国内外研究现状和发展趋势 (3)1.3本课题的主要研究内容 (4)第二章PID控制器综述 (6)2.1常规PID控制器概述 (6)2.2积分分离PID控制器 (8)2.2.1积分分离PID控制原理 (8)2.2.2积分分离PID的主要用途 (9)2.3专家PID控制器 (9)2.3.1智能PID控制概述 (9)2.3.2专家PID控制原理 (10)第三章专家PID控制及积分分离PID控制在MATLAB上的实现 (14)3.1 MATLAB简介 (14)3.1.1 MATLAB简介 (14)3.1.2 SIMULINK介绍及建模方法 (14)3.2基于MATLAB的积分分离PID控制器设计 (16)3.2.1积分分离PID控制器的simulink程序设计 (16)3.2.2设计过程中的问题分析 (19)3.3基于MATLAB的专家PID控制控制器设计 (19)3.3.1专家PID算法的MATLAB实现 (19)3.3.2 专家PID控制器的M文件实现 (23)3.3.3专家PID控制器的simulink程序设计 (26)3.3.4设计过程中的问题分析 (29)第四章系统数学模型的建立 (30)4.1数学模型的建立方法 (30)4.1.1 数学模型概述 (30)4.1.2 数学建模的一般方法 (30)4.2基于本课题的数学模型建立 (32)4.3.1实验设备简介 (32)4.3.2快速系统简介及控制对象的确定 (34)4.3.3建立流量控制系统数学模型 (34)第五章专家PID和积分分离PID在流量控制系统中的应用 (38)5.1积分分离PID在流量控制系统中的仿真 (38)5.2专家PID控制在流量系统中的仿真及分析 (39)5.2.1专家PID在流量控制系统中的 simulink仿真 (39)5.2.2 控制系统阈值的重要性分析 (40)5.2.3专家PID控制器的自适应能力分析 (42)5.3两种PID算法对比 (44)5.4专家PID控制系统的优缺点及解决方案 (46)第六章结论 (47)参考文献 (49)致谢 (50)附录1：实验控制系统总貌图 (51)附录2：实验设备硬件接线图 (52)附录3：实验系统的阶跃响应曲线 (53)专家PID控制在快速系统中的仿真及应用摘要智能化理论是PID智能控制器构成的基础，当前智能化理论主要是指专家系统、模糊集理论、神经网络、混沌集理论等内容。
大作业 计算机控制技术实验报告 基于Matlab的PID控制算法仿真深圳大学
深圳大学实验报告课程名称：计算机控制技术实验项目名称：基于Matlab的PID控制算法仿真学院：机电与控制工程学院专业：自动化指导教师：杨蓉报告人：. 学号：. 班级： 3实验时间：2012.5.26实验报告提交时间：2012.6.4（2）列出算法传递函数：simulink模型：（3）建立（4）准备工作：双击step，将sample time设置为1以符合采样周期T = 1 s 的要求；选定仿真时间为500。
第一步是先获取开环系统的单位阶跃响应，在Simulink中，把反馈连线、微分器、积分器的输出连线都断开，并将'Kp'的值置为1，调试之后获取响应值。
再连上反馈线，再分别接上微分器、积分器，仿真，调试仿真值。
（二）增量式：（1）列出算法表达式：增量式PID控制算法表达式为：模型：3）建立simulink （（4）准备工作：双击step，将sample time设置为1以符合采样周期T = 1 s 的要求；选定仿真时间为500。
第一步是先获取开环系统的单位阶跃响应，在Simulink中，把反馈连线、微分器、积分器的输出连线都断开，并将'Kp'的值置为1，调试之后获取响应值。
再连上反馈线，再分别接上微分器、积分器，仿真，调试仿真值。
将Kp的值置为0.5，并连上反馈连线。
仿真运行完毕，双击“scope”得到下图效果不理想，再将Kp的值置为0.2，并连上反馈连线。
P控制时系统的单位阶跃响应图如下：3.PID控制整定经多次输入调试，Kd的值置为0.5时，系统能最快地趋向稳定。
双击scope可得：从上面三张图可以看出. PI、PID 控制二者的响应速度基本相同，且系统稳定的输出值也相同。
Kp、Ki、Kd分别取0.2、1、0.5。
（二）增量式：1.对P控制整定”得到下图scope仿真运行完毕，双击“将Kp的值置为2.5，并连上反馈连线。
P控制时系统的单仲阶跃响应图如下：无论如何更改Kp的值，都是呈现出下坡趋势。
基于matlab的数值逼近仿真设计与实现_本科生毕业论文
毕业论文基于Matlab的数值逼近算法仿真设计与实现摘要：数值计算方法是计算机及相关专业的重要基础理论之一，是程序设计和软件开发的基础。
Matlab是当前最为优秀的科学计算软件之一，也是许多科学领域中分析、应用和开发的基本工具。
经过多年的发展，Matlab已经成为一种功能全面的软件，几乎可以解决科学计算中的所有问题。
由于其编写简单，代码效率高，Matlab广泛应用于计算机通信、信号处理、数值计算等领域。
Matlab是一种面向科学与工程计算的高级语言，它提供了强大的矩阵处理和绘图功能，给出了一个融合计算、可视化和程序设计的交互环境，操作简便。
本设计以Matlab为编程语言和开发环境，对数值逼近算法进行编程实现，并进行图形化描述。
所有结果表明，采用不同的逼近方法，利用Matlab编程可以简单、有效地实现函数逼近。
关键词：Matlab；函数逼近；拉格朗日插值；曲线拟合Design and Realization of numerical Approximationalgorithm based on MatlabAbstract:Numerical calculation method is a basic theory of professional computer and related, it is a basic of programming and software development.Matlab is one of the most outstanding scientific calculation software, but also is many science analysis, application and development of the basic tools.After years of development, Matlab has become fully functional software; it can solve almost all problems in scientific computing. Due to its simple preparation, high efficiency, Matlab is widely applied in the computer communication, signal processing, numerical calculation and other areas. Matlab is oriented to science and engineering calculation of high-level language; it provides strong matrix processing and drawing functions, gives a fusion calculation, visualization and the program design of the interactive environment, simple operation.The design use Matlab as programming language and development environment, the numerical approximation algorithm for programming, and a graphical description. All the results show that, using different approximation methods, the use of Matlab programming can be simple, effective realization of function approximation.Key words:Matlab, function approximation, Lagrange interpolation, curve fitting目录第1章绪论 (1)1.1 背景 (1)1.1.1 Matlab的发展 (1)1.1.2 数值逼近 (2)1.1.3 研究意义 (3)1.2 论文结构 (3)第2章 MATLAB简介 (4)2.1 基本功能 (4)2.2 基本应用 (5)2.3 系统结构 (6)2.3.1 MATLAB开发环境 (6)2.3.2 MATLAB数学函数库 (7)2.3.3 MATLAB语言 (7)2.3.4 MATLAB图形处理系统 (7)2.3.5 MATLAB应用程序接口 (7)2.4 特点与优势 (8)2.4.1 特点 (8)2.4.2 优势 (8)第3章数值逼近 (12)3.1 数值拟合 (12)3.1.1 直线拟合 (13)3.1.2 曲线拟合 (15)3.1.3 多项式拟合 (15)3.2 插值逼近 (16)3.2.1 定义与发展 (16)3.2.2 主要内涵 (16)3.2.3 基本类型 (17)第4章基于matlab的数值逼近程序设计 (19)4.1 分段插值 (19)4.1.1 定义 (19)4.1.2 分段插值计算 (20)4.1.3 基于matlab分段插值实现 (20)4.1.4 小结 (21)4.2 拉格朗日插值 (21)4.2.1 线性插值 (21)4.2.2 二次朗格拉日插值 (22)4.2.3 n次拉格朗日插值 (24)4.2.4 拉格朗日计算 (25)4.2.5 基于matlab的拉格朗日程序设计 (26)4.2.6 rung（龙格）现象 (27)4.3 三次样条插值 (29)4.3.1 定义 (29)4.3.2 三次样条插值计算 (30)4.3.3 基于matlab三次样条插值实现 (31)4.3.4 小结 (32)4.4 拟合 (32)4.4.1 定义 (32)4.4.2 基于matlab的拟合的实现 (33)4.4.4 小结 (35)4.5各类逼近方式解决实际问题 (35)第5章基于matlab的数值逼近程序测试 (38)5.1 插值逼近程序测试 (38)5.2 拟合程序测试 (41)5.3 各种逼近应用 (42)结论 (45)致谢 (46)参考文献 (47)第1章绪论在工程分析和科学研究中，常需要根据一些测试数据求得自变量和因变量的近似函数关系式．来完成其他设计计算。
matlab仿真毕业设计论文
matlab仿真毕业设计论文Matlab仿真毕业设计论文毕业设计是大学生在校期间最重要的任务之一，它旨在培养学生的综合能力和解决实际问题的能力。
在科技发展迅猛的当今社会，Matlab仿真成为了毕业设计中不可或缺的一部分。
本文将探讨Matlab仿真在毕业设计论文中的应用，并分析其优势和局限性。
一、Matlab仿真的优势1. 灵活性：Matlab是一种高级编程语言，具有强大的数值计算和数据处理能力。
它提供了丰富的工具箱和函数，可以满足各种不同领域的仿真需求。
无论是电子电路、通信系统还是控制系统，Matlab都能提供相应的解决方案。
2. 可视化：Matlab具有出色的可视化能力，可以将仿真结果以图表、曲线等形式直观地展示出来。
这对于毕业设计论文的撰写非常有帮助，可以更清晰地呈现设计方案的效果和性能。
3. 快速迭代：Matlab具有快速迭代的特点，可以快速修改和调试代码。
这对于毕业设计论文的实验部分非常重要，可以在较短的时间内完成多次仿真实验，得到更准确的结果。
4. 资源丰富：Matlab拥有庞大的用户群体和活跃的社区，可以从中获取各种开源代码和工具。
这为毕业设计论文的实现提供了便利，可以借鉴和参考他人的成果，提高设计的效率和质量。
二、Matlab仿真的应用案例1. 电子电路设计：在电子工程领域的毕业设计中，Matlab可以用于模拟和分析各种电路，如放大器、滤波器等。
通过Matlab仿真，可以评估电路的性能指标，优化设计参数，实现电路的精确控制。
2. 通信系统设计：在通信工程领域的毕业设计中，Matlab可以用于建立通信系统的仿真模型，评估系统的传输性能和误码率。
通过Matlab仿真，可以研究和改进各种调制解调技术，提高通信系统的可靠性和效率。
3. 控制系统设计：在自动化工程领域的毕业设计中，Matlab可以用于建立控制系统的仿真模型，分析系统的稳定性和响应速度。
通过Matlab仿真，可以设计和优化各种控制算法，实现对系统的准确控制。
基于matlab的智能PID控制器设计和仿真郑园庆
基于MATLAB的智能PID控制器设计与仿真摘要在工业生产中应用非常广泛的是PID控制器，是最早在经典控制理论基础上发展起来的控制方法，应用也十分广泛。
传统的PID控制器原理十分简单，即按比例、积分、微分分别控制的控制器，但是他的核心也是他的难点就是三个参数（比例系数Kp、积分系数Ki、微分系数Kd）的整定。
参数整定的合适，那么该控制器将凭借结构简单、鲁棒性好的优点出色的完成控制任务，反之则达不到人们所期望的控制效果。
人工神经网络模拟人脑的结构和功能而形成的信息处理系统，是一门十分前沿高度综合的交叉学科，并广泛应用于工程领域。
神经网络控制是把自动控制理论同他模仿人脑工作机制的数学模型结合起来，并拥有自学习能力，能够从输入—输出数据中总结规律，智能的处理数据。
该技术目前被广泛应用于处理时变、非线性复杂的系统，并卓有成效。
关键词自适应PID控制算法，PID控制器，神经网络Design and simulation of Intelligent PID Controllerbased on MATLABAbstractPID controller ,the control method which is developed on the basis of classical control theory, is widely used in industrial production.The Principle of traditional PID controller is very simple, which contains of the proportion, integral, differential three component, but its core task and difficulties is three parameter tuning(proportional coefficient Kp, integral coefficient Ki and differential coefficient KD).If the parameter setting is suitable, the controller can accomplish the control task with the advantages of simple structure and good robustness;but on the contrary, it can not reach the desired control effect which we what.Artificial neural network , the formation of the information processing system which simulate the structure and function of the human brain , is a very high degree of integration of the intersection of disciplines, and widely used in the field of engineering. Neural network control ,combining automatic control theory and the imitate mathematical model of the working mechanism of human brain , has self-learning ability, and can summarize the law of the input-output data , dealing with data intelligently .This technique has been widely used in the process of time-varying, nonlinear and complex system, and it is very effective.Key Word:Adaptive PID control algorithm，PID controller，Neural network目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................... 第一章绪论 .. 01.1 课题研究背景及意义 0第二章 PID控制器 (1)2.1 PID控制原理 (1)2.2常规PID控制器的算法理论 (2)2.2.1 模拟PI D控制器 (2)2.2.2 数字P I D控制算法 (2)2.2.3常规PID控制的局限 (4)2.2.4 改进型PID控制器 (4)第三章人工神经网络 (7)3.1 人工神经网络的原理 (7)3.2神经网络PID控制器 (7)3.2.1神经元PID控制器 (7)3.2.2 单神经元自适PID应控制器 (8)3.3 BP神经网络参数自学习的PID控制器 (11)第四章MATAB仿真 (15)4.1 仿真过程 (15)第五章结论与展望 (23)致谢 (24)参考文献 (24)第一章绪论1.1 课题研究背景及意义在工业生产中应用非常广泛的是PID控制器，是最早在经典控制理论基础上发展起来的控制方法，应用也十分广泛。
基于MATLAB控制系统的仿真与应用毕业设计论文
基于MATLAB控制系统的仿真与应用毕业设计论文摘要：本论文基于MATLAB控制系统仿真平台，通过对其中一控制系统的仿真分析，运用MATLAB软件实现了该控制系统的数学建模、系统仿真以及系统参数优化等功能。
首先，介绍了控制系统的基本概念和主要组成部分，并提出了仿真和优化的目标。
然后，通过MATLAB软件实现了对该控制系统的数学建模和仿真，并通过仿真结果验证了系统的控制效果。
最后，通过参数优化方法对系统的控制参数进行了优化，并进一步提高了系统的控制性能和稳定性。
关键词：MATLAB控制系统；仿真；参数优化1.引言控制系统是现代自动化技术中重要的组成部分，广泛应用于各个领域。
控制系统的性能和稳定性对于保证系统的正常运行具有重要作用。
而仿真分析和参数优化是提高控制系统性能和稳定性的重要手段。
MATLAB是一种功能强大、灵活性高的工程计算软件，被广泛应用于各个领域的仿真分析和参数优化。
2.控制系统的数学建模和仿真控制系统的数学建模是控制系统仿真的基础。
通过对控制系统的数学模型的建立，可以利用MATLAB软件进行系统的仿真分析。
本文选择了其中一控制系统作为研究对象，通过对该系统进行数学建模，得到了控制系统的状态方程和传递函数。
然后，利用MATLAB软件对该控制系统进行了仿真分析，并得到了系统的时间响应和频率响应等仿真结果。
3.控制系统参数优化控制系统参数优化是提高系统控制性能和稳定性的关键步骤。
本文采用了一种常用的参数优化方法，即遗传算法。
通过对遗传算法的原理和步骤进行介绍，对控制系统的控制参数进行了优化。
通过MATLAB软件实现了该方法，并得到了最优的系统参数。
4.结果分析与讨论通过系统的仿真和参数优化，本文得到了一组最优的系统参数，并对比了原始参数和优化参数的仿真结果。
仿真结果表明，经过参数优化后，系统的控制性能和稳定性得到了显著改善。
5.结论本文基于MATLAB控制系统仿真平台，实现了对其中一控制系统的数学建模、系统仿真以及系统参数优化等功能。
毕业设计用matlab仿真设计
毕业设计用matlab仿真篇一：【毕业论文】基于matlab的人脸识别系统设计与仿真基于matlab的人脸识别系统设计与仿真第一章绪论本章提出了本文的研究背景及应用前景。
首先阐述了人脸图像识别意义；然后介绍了人脸图像识别研究中存在的问题；接着介绍了自动人脸识别系统的一般框架构成；最后简要地介绍了本文的主要工作和章节结构。
1.1 研究背景自70年代以来.随着人工智能技术的兴起.以及人类视觉研究的进展.人们逐渐对人脸图像的机器识别投入很大的热情，并形成了一个人脸图像识别研究领域，.这一领域除了它的重大理论价值外，也极具实用价值。
在进行人工智能的研究中，人们一直想做的事情就是让机器具有像人类一样的思考能力，以及识别事物、处理事物的能力，因此从解剖学、心理学、行为感知学等各个角度来探求人类的思维机制、以及感知事物、处理事物的机制，并努力将这些机制用于实践，如各种智能机器人的研制。
人脸图像的机器识别研究就是在这种背景下兴起的，因为人们发现许多对于人类而言可以轻易做到的事情，而让机器来实现却很难，如人脸图像的识别，语音识别，自然语言理解等。
如果能够开发出具有像人类一样的机器识别机制，就能够逐步地了解人类是如何存储信息，并进行处理的，从而最终了解人类的思维机制。
同时，进行人脸图像识别研究也具有很大的使用价依。
如同人的指纹一样，人脸也具有唯一性，也可用来鉴别一个人的身份。
现在己有实用的计算机自动指纹识别系统面世，并在安检等部门得到应用，但还没有通用成熟的人脸自动识别系统出现。
人脸图像的自动识别系统较之指纹识别系统、DNA鉴定等更具方便性，因为它取样方便，可以不接触目标就进行识别，从而开发研究的实际意义更大。
并且与指纹图像不同的是，人脸图像受很多因素的干扰:人脸表情的多样性;以及外在的成像过程中的光照，图像尺寸，旋转，姿势变化等。
使得同一个人，在不同的环境下拍摄所得到的人脸图像不同，有时更会有很大的差别，给识别带来很大难度。
基于Matlab的电子线路的设计与仿真毕业设计
科技是第一生产力，而通电技术又是当今世界科技中最先进的生产力。电子技术是现代文明的技术基础，是科学研究和技术开发不可缺少的主要手段，是高技术中的关键技术，同时也是发展最快、对经济和社会生活渗透力量最强、应用潜力最大的一门科学技术。
通电工程是信息社会的主要支柱，是现代高新技术的重要组成部分，是国家国民经济的神经系统和命脉，它集计算机技术、通信技术、信号信息处理、多媒体技术之大成，是高技术群的前导领域和当代新技术革命的核心推动力。它所涉与的围很广，包括电信、广播、电视、雷达、声纳、导航、遥控与遥测、遥感、电子对抗、测量、控制等领域，以与军事和国民经济各部门的各种信息系统。
然而，人们要求通信系统技术研究和产品开发缩短周期，降低成本，提高水平。这样尖锐对立的两个方面的要求，只有通过使用强大的计算机辅助分析设计技术和工具才能实现。现代计算机科学技术快速发展，已经研发出了新一代的可视化的仿真软件。这些功能强大的仿真软件，使得通信系统仿真的设计和分析过程变得相对直观和便捷，由此也使得通信系统仿真技术得到了更快的发展。通信系统仿真贯穿着通信系统工程设计的全过程，对通信系统的发展起着举足轻重的作用。通信系统仿真具有广泛的适应性和极好的灵活性，有助于我们更好地研究通信系统性能。
触发器是数字电路的极其重要的基本单元。触发器有两个稳定状态，在外界信号作用下，可以从一个稳态转变为另一个稳态；无外界信号作用时状态保持不变。因此，触发器可以作为二进制存储单元使用。
触发器的逻辑功能可以用真值表、卡诺图、特性方程、状态图和波形图等5种方式来描述。触发器的特性方程是表示其逻辑功能的重要逻辑函数，在分析和设计时序电路时常用来作为判断电路状态转换的依据。
图2-3半波整流电路
下面从图2-4的波形图上看着二极管是怎样整流的。
一种基于matlab的仿真方法及装置的制作方法
一种基于matlab的仿真方法及装置的制作方法专利名称：一种基于matlab的仿真方法及装置的制作方法技术领域：本发明涉及计算机仿真领域，尤其涉及一种基于MATLAB的仿真方法及装置。
背景技术：MATLAB是矩阵实验室的简称，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及控制仿真等，尤其是近年来，MATLAB中的SMULINK在控制系统仿真、分析和设计方面得到了广泛应用。
然而，目前在使用SMULINK进行仿真时，仿真的结果在仿真结束后才能够显示，而在仿真的过程中，中间仿真数据是不被显示的，因而不能实时显示仿真结果，用户也就不能够对仿真的中间数据进行观察。
发明内容有鉴于此，本发明提供了一种基于MATLAB的仿真方法及装置，目的在于解决现有的MATLAB仿真中不能实时显示仿真结果的问题。
一种基于MATLAB的仿真方法，包括按照预设的第一采样周期，保存仿真过程中的中间数据；按照预设的第二采样周期，将所述中间数据进行显示。
优选地，所述保存仿真过程中的中间数据包括依预设的格式保存所述仿真过程中的中间数据。
优选地，所述将所述中间数据进行显示包括依据所述中间数据，在所述MATLAB中的图形用户界面进行绘图。
优选地，所述第一采样周期和所述第二采样周期共用一个仿真时钟标准。
优选地，在按照预设的第一采样周期，保存仿真过程中的中间数据之前，还包括配置仿真模型的初始化参数，并发出仿真指令；依据所述仿真指令开始仿真。
一种基于MATLAB的仿真装置，包括保存模块，用于按照预设的第一采样周期，保存仿真过程中的中间数据；显示模块，用于按照预设的第二采样周期，将所述中间数据进行显示。
优选地，所述显示模块包括绘图单元，用于依据所述中间数据进行绘图；图形用户界面，用于显示所述绘图。
优选地，所述装置还包括初始化单元，用于配置仿真模型的初始化参数，并发出仿真指令；触发单元，用于依据所述仿真指令开始仿真。
本发明实施例所述的基于MATLAB的仿真方法及装置，在仿真的过程中，依据预设的采样周期，对仿真的中间数据进行保存，并对保存的数据进行显示，通过调整采样周期，可以实现对仿真过程中的数据进行实时显示，因而有利于用户对中间数据进行观察。
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摘要现代通信系统中，同步问题是决定系统性能和应用的根本问题。
锁相环路作为同步技术的核心部件,已在模拟和数字通信及无线电电子学等各个领域中得到了极为广泛的应用，特别是在数字通信的调制解调和位同步中常常要用到各种各样的锁相环。
本文分析了全数字锁相环(NR—DPLL) 基本组成和工作原理，利用MATLAB对锁相环的进行设计，了解其各个部分功能具体结构，利用MATLAB工具箱对锁相环的进行仿真，改变锁相环参数最后进行了参数分析。
同时重点针对DDS做详细了解，对其做出仿真并进行分析关键词：奈奎斯特型全数字锁相环；模块设计；仿真；参数分析AbstractModern communication systems, the synchronization problem is to determine system performance and application of the fundamental problems. PLL synchronization technology as the core components in analog and digital communication and radio electronics and other fields has been very widely used, especially in the digital communications modem and bit synchronization often use a variety of all kinds of PLL.This paper analyzes the all-digital phase-locked loop (NR-DPLL) basic composition and working principle of the PLL using MATLAB to design, understand the function of each part of the specific structure of the PLL using MATLAB simulation toolbox change the PLL parameters Finally, a parametric analysis. At the same time focusing on a detailed understanding of DDS, making simulation and analysis of itsKeywords: Nyquist-type all-digital phase locked loop, module design, Simulation, Parameter目录摘要 (I)Abstract....................................................... I I 目录......................................................... I II 第一章绪论.. (4)1.1 选题的背景与意义 (4)1.2 数字锁相环的分类 (4)1.3 论文的主要研究工作 (1)第二章锁相环基本原理 (2)2.1 鉴相器(PD) (3)2.2 环路滤波器(LPF) (4)2.3 压控振荡器(VCO) (4)第三章数字锁相环的经典结构设计 (5)3.1 奈奎斯特采样鉴相器 (5)3.2 数字环路滤波器 (6)3.3 数字控制振荡器（NCO） (6)3.4 NR-DPLL的动态方程与相位模型 (11)3.5 NR-DPLL的性能分析 (12)第四章奈奎斯特数字锁相环（NR-DPLL)的仿真 (14)4.1 仿真原理与过程 (14)4.2 仿真结论 (21)第五章论文以后的研究工作 (22)5.1 异或鉴相器 (22)5.2 一阶环路滤波器 (23)5.3 压控振荡器 (23)第六章结束语 (24)参考文献 (25)谢辞 (26)附录一 MATLAB简介 (27)附录二 H()的幅频响应 (28)附录三误差电压和控制电压 (29)第一章绪论1.1 选题的背景与意义锁相环路已在模拟和数字通信及无线电子电子学的各个领域中得到了几位广泛的应用。
随着大规模，超高速数字4集成电路的发展以及计算机的普遍应用，在传统的模拟锁相环路（APLL）应用领域中，一大部分已被数字锁相环路（DPLL）所取代。
全数字锁相环ADPLL(All Digital Phase-Locked Loop)，顾名思义，其环路中的所有部件都是用数字电路来实现的，到20世纪70年代开始出现的数字锁相环，在现代科技的很多领域都有锁相环的应用。
数字锁相技术在数字通信的调制解调、位同步、频率合成中常常要用到各种各样的锁相环，本文主要讨论的奈奎斯特全数字锁相环模块设计与仿真，对于加深对数字锁相环的理解，以及对其他种类数字锁相环的理解应用都有知道很好的指导作用。
1.2 数字锁相环的分类所谓全数字锁相环，就是全数字化的锁相环路，即各个环路各个部件全部数字化，采用数字鉴相器，数字环路滤波器，数字压控振荡器构成的锁相环路。
按照数字鉴相器的的形式把数字锁相环分成四类，分别是：一．过零型数字锁相环路这种数字锁相环路采用过零采样数字鉴相器，即本地估算信号在输入信号的过零点上采样进行A/D变换，得到数字相位误差信号输出二．触发器型数字锁相环路这类全数字锁相环路使用的数字鉴相器是触发器型数字鉴相器。
其特点是利用输入信号和本地估算信号的正向或者负向过零点对触发器进行触发，在触发器的置0或者置1的时间间隔内得到相位误差信号。
置0或置1的时间间隔宽度就表征了输入信号和本地估算信号的指尖的相位误差大小。
三．导前-滞后型数字锁相环路这种数字锁相环路采用的鉴相器是导前-滞后型数字鉴相器，导前-滞后型数字鉴相器在每一个周期内得到输入信号的相位比本地估算信号相位超前或滞后的信息，因此，这种鉴相器的相位误差输出只有道歉和滞后两种状态。
四．奈奎斯特速率采样型数字锁相环路在这种数字锁相环路中，对输入信号的采样按奈奎斯特速率进行。
对于输入信号进行A/D变换的采样速率必须按奈奎斯特速率进行，以使输入信号能够按奈奎斯特取样定理再现。
A/D变换后的输入信号与本地估算信号进行数字相乘，得到需要的相位误差信号，以完成鉴相功能。
只有这一类为均匀采样DPLL，前三中均不是。
1.3 论文的主要研究工作（1）本次研究主要是奈奎斯特数字锁相环，前面讨论的三种数字鉴相器，即过零型数字锁相环路、触发器型数字锁相环路、导前-滞后型数字锁相环路，它们都是以本地估算信号为基准相位对输入信号进行比较，得到相位误差信息。
这种采样方式通常称为非均匀采样。
而奈奎斯特速率采样数字鉴相器的采样方式不同，它是以某一固定的频率基准作为输入信号的采样脉冲。
这时，采样频率必须足够高，以使采样后的采样后的输入信号能够依据奈奎斯特采样定理再现输入信号。
（2）阐述奈奎斯特数字锁相环的典型结构与相位模型，并分析一阶和二阶的跟踪性能。
（3）对DDS利用Simulink进行仿真，并对其性能进行分析第二章锁相环基本原理先了解锁相环的基本概念，所谓锁相，就是相位同步的自动控制。
完成两个信号间相位同步的自动控制系统的环路叫做锁相环，也称PLL(Phase Locked Loop)。
最典型的锁相环由鉴相器(Phase Detector)、环路滤波器(Loop Filter)、压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator)三部分组成，如图所示：图2.1 锁相环典型结构当压控振荡器的频率由于某种原因而发生变化时，必然引起相位的变化，该相位变化在鉴相器中与参考晶体的稳定相位(对应于频率)相比较，使鉴相器输出一个与相位误差信号成比例的误差电压(t)，经过低通滤波器，取出其中缓慢变动数值，将压控振荡器的输出频率拉回到稳定的值上来，从而实现了相位负反馈控制。
当与相等时，两矢量以相同的角速度旋转，相对位置固定，即夹角维持不变，通常数值又较小，这就是环路的锁定状态。
从输入信号加到锁相环路的输入端开始，一直到环路达到锁定的全过程，称为捕获过程。
设系统最初进入同步状态的时间为，那么从的起始状态到达进入同步状态的全部过程就称为锁相环路的捕获过程。
捕获过程所需的时间。
称为捕获时间。
显然，捕获时间几的大小不但与环路的参数有关，而且与起始状态有关。
对一定的环路来说，是否能通过捕获进入同步取决于起始频差。
若超过某一范围，环路就不能捕获了。
这个范围的大小是锁相环路的一个重要性能指标，称为环路的捕获带。
捕获状态终了，环路的状态稳定在这就是同步状态的定义。
只要在整个变化过程中一直满足以上两式，那么仍称环路处于同步状态。
由上可知，在输入固定频率信号的条件之下，环路进入同步状态后，输出信号与输入信号之间频差等于零，相差等于常数，即,这种状态就称为锁定状态。
实际应用中有各种形式的环路，但它们都是由图1这个基本环路演变而来的。
下面逐个介绍基本部件在环路中的作用。
2.1 鉴相器(PD)鉴相器是一个相位比较装置，用来检测输入信号相位与反馈信号相位之间的相位差。
输出的误差信号是相差的函数，即鉴相特性可以是多种多样的，有正弦形特性、三角形特性、锯齿形特性等等。
常用的正弦鉴相器可用模拟相乘器与低通滤波器的串接作为模型。
如图2.2所示。
图2.2 正弦鉴相器模型设乘法器的相乘系数为Km，单位为，则==在经过低通滤波器(LPF)虑除2。
成分后，得到误差电压令为鉴相器输出的最大电压。
则正弦鉴相器特性为上述鉴相器的功能可分解为两个作用，首先是相位相减，即取得两个输入信号之间的相位差;其次是将相位差转换为误差电压输出，所以它是相位转换为电压的装置。
随着半导体技术的不断发展，近十年出现的数字锁相环(DPLL)的鉴频鉴相器核心是由鉴相器和电荷泵(CP)构成的。
这种结构有利于实现数字统一控改善锁相环的捕捉带。
2.2 环路滤波器(LPF)环路滤波器是线性电路，由线性元件电阻、电容或运算放大器组成。
它的输入是鉴相器的输出电压(t)，具有低通特性，它可以起到低通滤波器的作用，虑除误差电压(t)的高频分量，取出平均电压(t)去控制压控振荡器。
它可以改善控制电压的频谱纯度，提高系统稳定度，更重要的是它对环路参数的调整起到了决定性的作用，直接影响到输出信号的稳定、频谱纯度、锁定时间等。
表示环路滤波的输出输入电压关系的是滤波器的传递函数Z(S),表示为(s)=Z(s)×(s)式中s是复频率。
当将s=代入上式时，就得到了滤波器的频率响应特性。