题目 10：数值积分的实现
∫ 课题内容：分别采用梯形法、牛顿法、蒙特卡洛法求解
5 ex (
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x2 +thx)dx
，
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并与 Matlab 自带求积公式结果作比较，比较算法的精度。
设计目的：掌握利用计算机进行数值积分的方法。
设计要求：1）自己独立完成程序；设计良好的 GUI 界面。
2）显示各个算法的误差，分析节点的间隔对误差的影响；
1、模型设计，应考虑模型的可行性及分析建立模型所使用方法的优劣。 2、所建立的模型或设计的工艺要进行详细的分析，对指标参数要进行说明
分析。 3、要求对所设计课题相关背景知识或实际应用中的方法或工艺有所了解。
严格按照规定撰写高质量的课程设计报告。
二、设计题目
题目 1：控制系统时域分析实验软件开发 课题内容：利用 matlab 中提供的 GUI 工具实现控制系统时域分析实验软件开
Matlab 综合课程设计任务书
2012 年秋季学期
一、基本要求：
通过本课程设计，能够体现信息与控制系学生对于matlab语言及应用这门课 的综合应用与设计能力。掌握应用matlab语言相关知识或基于matlab语言的工具 箱、SIMULINK交互仿真集成环境等，在信息与控制相关研究与实际应用中的 建模、设计、系统的设计流程。利用相关设计方法或参考相关知识完成课题所 要求的设计指标。并撰写课程设计报告。
2）和 matlab 工具箱函数 interp1 进行结果对比 3）二维插值以数字图像的放大为对象进行。
题目 7：利用 GUI 工具实现计算器 课题内容：利用 matlab 中提供的 GUI 工具实现一个计算器界面，可以实现常
见的计算功能。
设计目的：掌握 GUI 编程方法。 课题要求：要求有良好的用户界面，和实际计算器使用方式相同，能够实现对
3）自行编写积分公式，并验证算法。
题目 11：微分方程的数值求解
课题内容：以范德堡方程： &y& − (1− y2 ) y& + y = 0 为例，自己设定求解区间和初
始条件，编写求解微分方程的龙格-库塔算法；并采用 simulink 进 行仿真实现。对比上述方法的结果及各自的特点。 最终功能：掌握数值微分的编程思想和方法。 设计要求：1）自己独立完成程序设计，不得使用 ，显示的图形中，标题，横纵坐标，标注 要完整。 3）分析步长不同对于结果的影响。
题目 2：控制系统根轨迹分析实验软件开发 课题内容：利用 matlab 中提供的 GUI 工具实现控制系统根轨迹分析实验软件
开发。 设计目的：掌握 GUI 编程方法，掌握控制系统根轨迹分析方法。 课题要求：用户输入控制系统的开环传递函数：
（1）绘制闭环系统的零极点分布图并判断系统的稳定性；绘制系统 的根轨迹，要求同时绘制出渐近线并给出分离点（或汇合点）和与 虚轴的交点以及系统稳定的开环增益 K 的范围、系统呈阻尼振荡时 开环增益 K 的范围和无振荡时开环增益 K 的范围。 （2）绘制采样系统的根轨迹，确定使采样系统稳定的 K 值范围。
题目 12：语音和图像信号的频谱分析 课题内容：利用 Windows 下的录音机，录制一段自己的话音，利用函数 wavread
语音信号进行采样，进行频谱分析。然后去掉信号的高频成分，并 对信号进行回放；自己准备一张图像，利用函数 imread 对图像信号 进行采样，重复上述操作。 设计目的：掌握利用计算机进行信号频谱分析的方法，了解使用计算机进行信 号处理的基本思路。 设计要求：1）自己独立完成程序； 2）设计良好的 GUI 界面 3）给出信号的频谱图，分析信号中低频分量和高频分量的作用。
课题 5：单变量函数的一维寻优搜索方法 课题内容：对于给定的单变量函数 fun=8*x^3-2*x^2-7*x+3，在区间[0,1]上
进行寻优。利用全局搜索法、二分法、Fabonacci 法、黄金分割法 进行区间搜索，对比最优解的逼近程度和寻优速度。 最终功能：得到制定函数的最优解，并在同一步长下进行以上方法的误差分析 和速度对比，以图形显示。 设计要求：1）自己独立完成程序 2）设计良好的 GUI 界面 3）有能力者自己设计单变量函数，进行寻优。
4 。分别利用二分法、最速下降法和
牛顿法求解该非线性方程的非零实根的近似值。要求误差不超过给定精
度，并比较比较算法的不同。
设计目的：掌握利用计算机计算非线性方程的解的算法，了解使用计算机进行
数学近似计算的基本思路。
设计要求：1.自己独立完成程序；
2．设计良好的 GUI 界面；
3．有能力者自己设计非线性方程，进行求解。
发。 设计目的：掌握 GUI 编程方法，掌握控制系统时域分析方法。 课题要求：用户输入控制系统前项通道传递函数和反馈通道传递函数，计算并
显示劳斯表（五阶以下），判断闭环系统是否稳定，若稳定显示该 闭环系统的单位脉冲响应、阶跃响应以及斜坡响应，并显示阶跃响 应的超调量、调节时间和稳态误差，若不稳定显示“该系统不稳定” 提示，并显示不稳定的根的个数。
设计目的：基本掌握 MATLAB 编程功能和图形用户界面设计。 设计要求： 1. 设计一个对话框 GUI，显示分析的结果。
2．排序结果以列表形式显示。 3．直方图以绘图形式显示。 4． 数据分析函数自己编写。
题目 9：非线性方程的寻优求解
f (x) = sin x − x2 = 0
课题内容：求解非线性方程
用户输出数据的加、减、乘、除、乘方、开方、对数、指数、三角 函数运算，考虑括号的输入，并能按照选择的精度进行结果显示。
题目 8：课程成绩管理系统设计
课题内容：以某班学生的 3 门课程成绩为研究对象（包括学号、学分成绩）， 实现以下功能： 1.求某门课的最低分、最高分及其相应学号； 2.求某门课程的平均分和标准方差； 3.将课程加权成绩按照从大到小的顺序排列，并显示相应学号； 4.绘制某门课程和学生加权成绩直方图（提示：先将学生成绩分为 几个分数段 score，统计相应分数段学生人数 n，选择分数段的中 间数据 score1，以 score1 与 n 为横、纵坐标，绘制直方图） 5． 对学生数据库进行添加和删除操作。
题目 4：控制系统设计实验软件开发 课题内容：利用 matlab 中提供的 GUI 工具实现控制系统设计实验软件开发。 设计目的：掌握 GUI 编程方法，掌握控制系统设计方法。 课题要求：用户输入控制系统前项通道传递函数和反馈通道传递函数以及性能
指标，分别利用频域法和根轨迹法进行校正： 1．绘制出校正前开环系统的 BODE 图，并给出期望的稳定裕量和对 应的频率判断校正方式，求出校正装置的传递函数，在一幅图上显 示校正后系统的 BODE 图。给出校正后系统的性能指标； 2．给出期望的闭环极点，求出校正装置，并对比校正前后的根轨 迹和系统性能。
课题 6：插值算法的实现 课题内容：利用 matlab 编写程序实现三种插值算法：最邻近插值算法（一维，
二维），线性插值算法（一维，二维）和三次多项式函数插值算法， 对比算法速度和插值效果。 最终功能：编写独立的函数文件，并在主程序中调用，可选择插值函数，插值 数据自拟。在同一个图形窗口显示对比最后的插值效果。 设计要求：1）自己独立完成程序，设计 GUI 界面。
题目 3：控制系统频域分析实验软件开发 课题内容：利用 matlab 中提供的 GUI 工具实现控制系统频域分析实验软件开
发。 设计目的：掌握 GUI 编程方法，掌握控制系统频域分析方法。 课题要求：用户输入控制系统前项通道传递函数和反馈通道传递函数，分别绘
制出该开环系统的 BODE 图（三阶包括三阶以下系统要求自己编写 代码绘制近似对数幅频特性曲线和相频曲线，三阶以上系统可以利 用 matlab 函数实现）和 NYQUIST 图。判断该开环系统是否稳定， 若稳定，给出稳定裕量和对应的频率并判断对应的闭环系统是否稳 定。