Анализ линейных стационарных объектов

1. Задание на контрольную работу

Анализ линейных стационарных объектов

Цель работы: исследовать параметры линейных стационарных объектов, описываемых системами линейных алгебраических уравнений, используя для их решения средства матричной алгебры и специальные функции системы математических расчетов MathCAD.

Последовательность выполнения работы

1. С

огласно номеру варианта (две последние цифры номера зачетной книжки) выбрать из табл.1.1. значения параметров для линейного объекта.

2. По формулам

в1і= в1+h(і-1) ;

в2і= в2+h(і-1) ;

для і=1,….5 определить значения коэффициентов, определяющих выходные значения объекта для пяти рассматриваемых случаев.

3. Составить и отладить программу решения системы линейных уравнений согласно Приложению 1.1 и для полученных в пункте 2 значений выхода найти пять наборов значений входных переменных х1 и х2 .

4. По результатам просчета на ПЭВМ построить таблицы значений входа (х1 и х2) при заданных значениях выхода ( в1 и в2).

5. Построить графики изменения значений х1 и х2 в зависимости от значений

в1 и в2.

2. Пояснительная записка

1) Выбрали вариант №5.

2) Выполняем пункт №2.

Запускаем программу “Mathcad v11.0a”.

Сохраняем созданный программой файл под именем 5_1zad_i1.mcd (File->Save As…), в котором будем создавать листинг программы для выполнения 1 задания, где i=1.

По формулам

в1і= в1+h(і-1) ;

в2і= в2+h(і-1) ;

для і=1 определяем значения коэффициентов, определяющего выходные значения объекта для первого рассматриваемого случая.

3) Выполняем пункт №3.

Чтобы задать расположение элемента (выражения, объекта) в нужном месте рабочей области программы с помощью манипулятора (мышь) задаёте нужное положение курсора, который выглядит красным крестиком (смотрите п. 2 рис. 1). После чего начинаете ввод информации с клавиатуры или (и) пользуетесь визуальным выбором с помощью мыши команд в главном меню программы.

Ориентируясь на образец (Приложение 1.1) начинаем с клавиатуры вводить необходимые выражения, а также пользуясь манипулятором (мышь) для визуального выбора команд в нашей программе “Mathcad v11.0a”.

Чтобы ввести нижние индексы в выражении

надо нажать пиктограмму 4 (см. рис. 1) и после в появившемся окне

выбрать указанный элемент.

Чтобы ввести символ “=”, например, в выражении

надо нажать пиктограмму 7 (см. рис. 1) и после в окне

выбрать указанный элемент.

Чтобы ввести выражение с матрицей, например, в выражении

надо нажать пиктограмму 4 (см. рис. 1) и после в окне

выбрать указанный элемент.

Выражение

- это матричная форма записи решения нашей системы линейных уравнений, где

это обратная матрица для матрицы А.

Чтобы ввести символы, текст выше буквы А надо нажать пиктограмму 4 (см. рис. 1) и после в окне

выбрать указанный элемент.

То, что мы набрали (листинг программы) в рабочей области программы для i=1 и сохранили в файле 5_1zad_i1.mcd можно просмотреть в файле 5_1zad_i1.rtf.

Аналогично, проводим расчеты для других значениё переменной i.

Для этого создаём копии файлов с разными именами, которые по содержанию отличаются лишь числовыми значениями параметров b1 и b2.

То, что мы набрали в рабочей области программы для i=2 и сохранили в файле 5_1zad_i2.mcd можно просмотреть в файле 5_1zad_i2.rtf.

То, что мы набрали в рабочей области программы для i=3 и сохранили в файле 5_1zad_i3.mcd можно просмотреть в файле 5_1zad_i3.rtf.

То, что мы набрали в рабочей области программы для i=4 и сохранили в файле 5_1zad_i4.mcd можно просмотреть в файле 5_1zad_i4.rtf.

То, что мы набрали в рабочей области программы для i=5 и сохранили в файле 5_1zad_i5.mcd можно просмотреть в файле 5_1zad_i5.rtf.

При изменении содержания листинга программа автоматически пересчитывает все промежуточные результаты и ответ. Чтобы задать пересчёт всех формул на странице листинга выбираем команду в программе (Tools->Calculate-> Calculate Worksheet).

4) Выполняем пункты №4 и №5.

В файле 5_1zad_tabl_graf.mcd создаём таблицу и графики (смотрите файл 5_1zad_tabl_graf.rtf).

Чтобы вставить таблицу надо нажать пиктограмму 15 (см. рис. 1). Задаём таблице имя А, вводим в неё полученные данные. Чтобы по таблице построить графики создаём таблицу (В) только с числовыми данными (без первой строки в таблице А).

В выражении

цифра в угловых скобках означает массив даннях 2-го столбца таблицы (В).

Чтобы создать область для отображения графиков нажимаем пиктограмму 3 (см. Рис. 1).

Слева вводим имена зависимых переменных через запятую, а снизу вводим независимую переменную. Также предусмотрено задание числового интервала по осям ОХ и OY для отображения графиков.

 Скачать реферат