Контрольная работа
по дисциплине “Основы системного анализа объектов и процессов компьютеризации ”
Анализ стационарных и динамических объектов
Вариант № 5
Задание 3
Задание на контрольную работу
Анализ динамических объектов
Цель работы: исследовать свойства и поведение динамических объектов, описываемых системами обыкновенных нелинейных дифференциальных уравнений, используя для их решения средства пакета MathCAD.
Последовательность выполнения работы
Согласно номеру по списку группы выбрать из табл.3.1. систему уравнений (первое и второе уравнение), описывающую исследуемый динамический объект.
Построить структурную схему для исследуемого динамического объекта, аналогичную приведенной на рис. 3.1.
Составить и отладить программу решения системы дифференциальных уравнений согласно Приложению 3.1.
Примечание. Интегрирование систем уравнений проводится на интервале от 0 до 2 
.Начальные значения для 
в уравнениях, содержащих 
, равны 0; в уравнениях, содержащих 
, равны 1. Начальные значения для 
для всех вариантов равны 0. Количество точек на интервале для первого расчета принять равным 8, для второго – 32.
Построить графики поведения динамического объекта для двух случаев (расчетов).
Сравнить поведение объектов для двух случаев (расчетов) и сделать вывод об изменении точности.
| Номер по списку 5 | Задание |
Первое уравнение  ;
Второе уравнение  ;
|
Пояснительная записка
1) Выполняем пункт №1
2) Выполняем пункт №2. Анализируем структуру объекта, которая определяется интеграторами И1 и И2, сумматорами S1, S2, S3, и S4, линейно– усилительными блоками а11 , а12 , а21 ,а22 и системой связей между ними. Видим, что в нашем задании отсутствуют элементы а12 и f2. То есть отсутствуют один линейно– усилительный блок а12 и внешнее (входное) воздействие f2 на объект.
Структурная схема для исследуемого динамического объекта показана в файле 3zad_struktura.bmp.
3) Выполняем пункт №3.
Запускаем программу “Mathcad v11.0a.
Сохраняем созданный программой файл под именем 5_3_8.mcd (File->Save As…), в котором будем создавать листинг программы для выполнения 3 задания, где количество точек расчёта на интервале (t0, t1) равно восьми 
.
Ориентируясь на образец (Приложение 3.1) начинаем с клавиатуры вводить необходимые выражения, а также пользуясь манипулятором (мышь) для визуального выбора команд в нашей программе “Mathcad v11.0a”.
Чтобы ввести символ производной по времени, например, в выражении
надо нажать пиктограмму 6 (см. рис. 1) в файле для задания №1 и после в окне выбрать указанный элемент.
Так как интегрирование систем уравнений проводится на интервале от 0 до 2 , то задаём конечное значение независимой переменной 
Начальное значения для в уравнении, содержащем , равны 0, то есть 
.
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) В этом же файле создаём таблицу S и графики.
Чтобы вставить таблицу S надо просто набрать её имя и нажать клавишу Enter.
В выражении 
цифра в угловых скобках означает массив данных 1-го столбца таблицы (S).
Чтобы создать область для отображения графиков нажимаем пиктограмму 3 (см. Рис. 1) или вводим имя зависимой переменной (x1 или x2), а потом нажимаем символ @, то есть вводим выражение x1@ или x2@. В первом случае слева вводим имена зависимых переменных (x1 или x2), а снизу вводим независимую переменную (t). Также предусмотрено задание числового интервала по осям ОХ и OY для отображения графиков.
Аналогично проводим вычисления для N=32 и сохраняем листинг с результатами в другом файле 5_3_32.mcd.
5) При увеличении точности (N) гладкость графиков улучшается, но общее поведение объектов не изменяется.
То, что мы набрали (листинг программы) в рабочей области программы для N=8 и сохранили в файле 5_3_8.mcd можно просмотреть в файле 5_3_8.rtf.
То, что мы набрали (листинг программы) в рабочей области программы для N=32 и сохранили в файле 5_3_32.mcd можно просмотреть в файле 5_3_32.rtf.
Вывод: из полученных результатов видим, что вышеупомянутые зависимости нелинейны, что представлено графически.
Задание на контрольную работу
по дисциплине “Основы системного анализа объектов и процессов компьютеризации ”
Контрольная работа
по дисциплине “Основы системного анализа объектов и процессов компьютеризации ”
Анализ стационарных и динамических объектов
Вариант № 5
Задание 3
Задание на контрольную работу
Дата: 2019-07-30, просмотров: 370.
