Краткие теоретические сведения
Анализ объектов
Анализ нелинейных стационарных объектов
Получение формулы Ньютона. Определим рекуррентное соотношение для нахождения корня методом Ньютона
Последовательность выполнения работы
Краткие теоретические положения
Численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений
Навигация
Анализ линейных стационарных объектов
Анализ линейных стационарных объектов
34983
знака
6
таблиц
8
изображений
Анализ стационарных и динамических 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. Согласно 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 х2в зависимости от значений
в1 и в2.
| Номер варианта | Задание Коэффициенты системы уравнений
a11 a12 a21 a22 b1 b2 h | ||||||
| 5 | 2 | 1 | 1 | 2 | 3 | 2 | 0,1 |
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.
Вывод: из полученных результатов видим, что вышеупомянутые зависимости линейны, так как графически мы получили прямые линии.
Задание на контрольную работу
по дисциплине “Основы системного анализа объектов и процессов компьютеризации ”
Анализ стационарных и динамических объектов
Этапы выполнения работы
изучить теоретические положения, раскрывающие структуру линейных и нелинейных стационарных и динамических объектов, математическое описание и решение задачи анализа такого рода объектов;
выполнить индивидуальное задание согласно предусмотренной последовательности выполнения работы;
оформить описание контрольной работы.
Перечень документов, входящих в контрольную работу
1. Задание на контрольную работу
2. Пояснительная записка
3. Приложения
Содержание пояснительной записки
Структуры исследуемых стационарных линейного, нелинейного и динамического объектов, их свойства, параметры и математическое описание. Решение задачи анализа объектов. Методы и алгоритмы решения систем линейных и нелинейных алгебраических уравнений, обыкновенных дифференциальных уравнений и систем уравнений. Описания программ решения в системе MathCAD. Выводы.
Примечание: объем пояснительной записки должен быть не менее 15 стр.
Состав приложений
Приложение 1. Листинг программы решения задачи анализа стационарного линейного объекта с графиками и комментариями, поясняющими использование в программе констант, переменных, массивов, векторов, матриц, функций и т.д.
Приложение 2. Листинг программы решения задачи анализа стационарного нелинейного объекта с графиками и комментариями, поясняющими использование в программе констант, переменных, массивов, векторов, матриц, функций и т.д.
Приложение 3. Листинг программы решения задачи анализа динамического объекта с графиками и комментариями, поясняющими использование в программе констант, переменных, массивов, векторов, матриц, функций и т.д.
1. 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.
Содержание работы:
1) изучить теоретические положения (раздел 1.1), раскрывающие структуру линейных объектов, их математическое описание и решение задачи анализа такого рода объектов;
2) выполнить индивидуальное задание согласно предусмотренной в разд.1.2 последовательности выполнения работы;
3) оформить описание раздела по контрольной работе согласно требованиям задания.
Похожие работы
уле . Т.о. имеем: Минимальная энергия: Найдем управление по следующей формуле: Тогда оптимальное управление . 3.2 Оптимальная L – проблема моментов в пространстве состояний Система задана в виде: Решение ДУ имеет вид: , при имеем: . Составим моментные уравнения: Подставляя необходимые данные в выше приведенные формулы, получим следующие ...
... , Полученные данные будут составлять так называемую неизменяемую часть системы. Получим, что передаточная функция такой неизменяемой части системы имеет вид 2. Структурная схема САУ с микропроцессорным регулятором Поскольку микропроцессорный регулятор построен на базе Микро-ЭВМ и может обрабатывать сигналы только дискретной формы" а сигнал на выходе объекта Ux и регулирующий сигнал Ur - ...
... цепи W1(s) = Wp(s) представлено как параллельное соединение простейших звеньев. 2.9 Неопределенность моделей систем управления Математические модели не отражают исчерпывающим образом динамические свойства систем управления в силу идеализации и упрощений, неизбежных при моделировании, неточной реализации алгоритмов управления и изменений характеристик объектов и других элементов в ...
... , на нерегулируемые его влияние не распространяется. Учет по центрам ответственности позволяет оценить деятельность подразделения и его руководителя, обеспечивает оперативный учет, анализ и контроль, а также предоставление информации о затратах. Задачи анализа затрат на качество обусловливают введение двух отчетных форм: - сводный отчет о затратах на качество, содержащий полную информацию о ...
0 комментариев