RLC串联电路的零状态响应.docx

燕山大学
课程设计说明书

题目：RLC串联电路的零状态响应

学院（系）：理学院
年级专业：11级电子信息科学与技术
学号：
学生姓名：
指导教师：
教师职称：

燕山大学课程设计（论文）任务书
院（系）：基层教学单位：
学号学生姓名专业（班级）电子2班设计题目RLC串联电路的零状态响应设
计
技
术
参
数

设
计
要
求通过课题背景，说明课题的意义；
结合所学的电路与信号方面的知识，建立方程；
利用matlab软件将方程实现，并且设计界面将图行显示出来。
对结果进行分析工
作
量共十四个工作日工
作
计
划

参
考
资
料

指导教师签字基层教学单位主任签字说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
年月日
燕山大学课程设计评审意见表

指导教师评语：

成绩：

指导教师：

年月日
答辩小组评语：

成绩：

评阅人：

年月日课程设计总成绩：答辩小组成员签字：

年月日RLC串联电路的零状态响应
理学院11级电子信息二班

摘要：一般的电路教材讲述了二阶电路冲击响应，但没有介绍二阶电路零状态响应，这对于理解二阶电路的特性，特别是在正弦交流电源作用下的二阶电路零状态响应特性是不利的。本文推导正弦交流电源作用下的RLC串联电路的零状态响应，利用matlab进行模拟，将电容电压和电感电流的零状态响应曲线描绘出来；根据电路参数设置的不同，分过阻尼、欠阻尼、临界阻尼三种情况讨论。
关键字：RLC串联电路零状态响应正弦交流电源matlab
ThezerostateresponseofRLCseriescircuitClasstwograde11ScienceCollegeofelectronicinformation
Abstract:circuitmaterialsgenerallytellsthestoryoftwoordercircuitimpulseresponse,butnotthezerostateresponseoftwoordercircuit,theunderstandingofcharacteristicsoftwoordercircuit,especiallythezerostatetwoordercircuitinasinusoidalACpowersupplyundertheactionoftheresponseisnegative.Thezerostateinthispaper,asinusoidalACpowersupplyundertheactionoftheRLCseriescircuitresponse,wassimulatedwithMATLAB,thezerostateofcapacitancevoltageandinductancecurrentresponsecurvetraced;accordingtothecircuitparametersetisdifferent,isdividedoverdamping,lessdiscussed,threekindsofcriticaldampingdamping.Keywords:RLCseriescircuit,thezerostateresponsetosinusoidalACpowersupplymatlab
引言
电路原理是电子信息学科的主干课程，也是高等学校电子信息与电气信息类专业的基础课程，在电类专业学生知识结构中处于关键地位。其特点是理论性强，课堂教学偏重于对电路理论的讲解及具体电路模型的分析，多余冗杂的数学推导，学生对教学内容缺乏感性认识，觉得枯燥无味。另一方面，在实验环节中，现有的电路装置大多是模块化设计，很大程度上限制了学生的思维和实际动手能力，实验与理论结合的不紧密。为把抽象的电路分析简单化、形象化，自己动手将自己建立的方程用计算机实现出来，将枯燥的数字用图形显示出，更能激发学生的学习兴趣，巩固理论知识，到达更好的教学效果。
在众多的编程软件中，matlab具有高度互动、易于使用、工具箱齐全、数值计算和画图模拟方便等优点，可以对RLC串联电路的零状态响应进行全面的分析，让我们对RLC串联电路有了更清楚的认识，同时对我们的思维能力和动手能力是一个很好的锻炼。便于学生更好地理解课堂教学内容，使理论教学与实验结合的更紧密。
基本原理
根据所学知识，零状态响应可以由电路的冲激响应与电源信号的卷积得到，因此先根据所学的课堂知识得到电路的冲击响应。
2.1先根据图1求出RLC串联电路的微分方程。

图1RLC串联电路
根据基尔霍夫电流定律：
（1）
根据元件之间的关系：
（2）
（3）
得到RLC串联电路的微分方程：
（4）
2.2求出电路的冲击响