- •1 Вводное занятие. Правила техники безопасности при выполнении лабораторных работ в дисплейном классе.
- •2 Изучение интерфейса пакета MathCad
- •Теоретические сведения
- •Рабочее окно MathCad
- •Массивы и строки, формирование и использование.
- •Формулы, их ввод, редактирование и вычисление.
- •Порядок выполнения
- •Контрольные вопросы.
- •Математические выражения
- •Операторы
- •Типы данных
- •Функции
- •Текстовые фрагменты
- •Упражнение 2.
- •Упражнение 3.
- •Упражнение 4.
- •Упражнение 5.
- •Контрольные вопросы
- •4 Средства графики и анимация в пакете MathCad.
- •Графические области
- •Создание анимационного клипа
- •Упражнение 1.
- •Упражнение 2.
- •Упражнение 6.
- •Построение пересекающихся фигур
- •Упражнение 2.
- •Упражнение 3.
- •Контрольные вопросы
- •5 Аналитические вычисления в системе MathCad.
- •Выделение выражений для символьных вычислений
- •Символьные операции
- •Операции с выделенными выражениями
- •Операции с выделенными переменными
- •Операции с выделенными матрицами
- •Интегральные преобразования
- •Стиль представления результатов вычислений
- •Примеры символьных операций в командном режиме
- •Операторы вычисления пределов функций
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •Контрольные вопросы
- •6 Приближение функций в пакете MathCad.
- •Интерполяция функций
- •Аппроксимация функций
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •Упражнение 1.
- •Упражнение 2.
- •Упражнение 3.
- •Упражнение 4.
- •Упражнение 5.
- •Варианты заданий для упражнений 1-3
- •Контрольные вопросы
- •Численное решение скалярного уравнения
- •Аналитическое решение скалярного уравнения
- •Решение системы линейных алгебраических уравнений (СЛАУ)
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •Упражнение 1.
- •Упражнение 2.
- •Упражнение 3.
- •Упражнение 4.
- •Контрольные вопросы
- •8 Решение ОДУ в системе MathCad.
- •Использование решающего блока
- •Прямой вызов решателей
- •Задание на работу
- •Варианты задания.
- •Контрольные вопросы
- •9 Изучение интерфейса системы Matlab.
- •Теоретические сведения
- •Команды управления окном
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •Упражнение 1.
- •Упражнение 2.
- •Упражнение 3.
- •Упражнение 4.
- •Контрольные вопросы
- •Теоретические сведения
- •Operators and special characters.
- •Arithmetic operators (арифметические операторы).
- •Пример 1:
- •Пример 2
- •Relational и Logical operators (отношения и логические оперции)
- •Пример 3:
- •Special characters (специальные символы)
- •Программирование и m- файлы.
- •Структурные типы данных
- •Пример 7
- •Пример 8
- •Пример 9
- •Пример 10
- •Пример 11
- •Управляющие операторы
- •Ветвление: IF и SWITCH
- •Циклы FOR и WHILE
- •Команды ввода – вывода
- •Пример 12
- •Пример 13
- •Интерактивное взаимодействие
- •Пользовательские функции и сценарии
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •Контрольные вопросы
- •11 Графические средства системы Matlab.
- •Теоретические сведения
- •Пример 4:
- •Пример 5
- •Пример 6:
- •Порядок выполнения
- •Упражнение 1.
- •Упражнение2.
- •Упражнение 3.
- •Контрольные вопросы
- •Теоретические сведения
- •Свойства ЛСС-объекта.
- •Создание и преобразования ЛСС
- •Пример 1
- •Пример 2
- •Пример 3
- •Пример 4
- •Методы Control System Toolbox
- •ЛСС – модели (LTI Models Function)
- •Характеристики моделей (Model Characteristics)
- •Преобразование моделей (Model Conversions Function)
- •Упрощение моделей (Model Order Reduction)
- •Преобразование ss-моделей (State-Space Realizations)
- •Динамические характеристики моделей (Model Dynamics)
- •Соединение моделей (Model Interconnections)
- •Отклики во временной области (Time Responses Function)
- •Частотные характеристики (Frequency Response)
- •Порядок выполнения
- •Упражнение 1.
- •Упражнение 2.
- •Упражнение 3.
- •Упражнение 4.
- •Упражнение 5.
- •Упражнение 6.
- •Упражнение 7.
- •Контрольные вопросы
- •13 Интерфейс среды Simulink. Основные блоки.
- •Теоретические сведения
- •Визуальный синтез в частотной области
- •Пример 3
- •Синтез регулятора во временной области
- •Порядок выполнения.
- •Упражнение 1.
- •Упражнение 2.
- •Контрольные вопросы
- •14 Средства физического моделирования в среде Simulink
- •Теоретические сведения
- •Получение дифференциальных уравнений из блок-схемы Simulink
- •Пример 1
- •Пример 2
- •Пример 3
- •Моделирование силовых электрических систем
- •Пример 4
- •Порядок выполнения
- •Упражнение 1.
- •Упражнение 2.
- •Упражнение 3.
- •Упражнение 4.
- •Упражнение 5.
- •Упражнение 6.
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Периодические издания
- •Программное обеспечение и Интернет-ресурсы
- •Методические указания к курсовому проектированию и другим видам самостоятельной работы
4 |
5 |
6 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
7 |
8 |
9 |
>> x(:,2:5) |
|
|
|
|
|
ans = |
|
|
|
|
|
2 |
3 |
1 |
2 |
|
|
5 |
6 |
4 |
5 |
|
|
8 |
9 |
7 |
8 |
|
|
>> |
|
|
|
|
|
Запись x(:,2:5) означает все строки столбцов со 2-го по 5-й.
Программирование и m- файлы.
Структурные типы данных
Кроме простейшей для Матлаб структуры – матрицы, предопределены ещѐ структуры (struct) – аналог записей (record) языка Паскаль. Они также включают поля различных (неодинаковых) типов, которые идентифицируются не по индексу, как элементы массива, а по имени. Синтаксис вполне традиционный.
Пример 7
>> Colzveno=struct('T',0.01,'ksi',0.2,'K',12.34) Colzveno =
T: 0.0100 ksi: 0.2000
K:12.3400
>>Colzveno.T ans =
0.0100
Обратите внимание на первую стоку примера. В ней вызывается конструктор типа "структура", то есть специальная функция, создающая переменную типа "структура" с заданными полями. Аргументами этого конструктора служат пары "имя поля", "значение поля". Тип поля определяется по типу значения, по умолчанию – матрица. Создаѐтся, строго говоря, также не одна переменная, а массив структур. Добавив к имени структуры индексы, можно обратиться к другим элементам этого массива.
Пример 8
>> Colzveno(1) %проверяем первый элемент массива структур ans =
T: 0.0100 ksi: 0.2000
K:12.3400
>>Colzveno(2).ksi=0.1 %определяем одно поле второго элемента
Colzveno =
1x2 struct array with fields: % посмотрите, как изменился вывод
T ksi K
>>Colzveno(2) %проверяем второй элемент массива
ans = T: []
ksi: 0.1000 K: []
>>
Другая структура, используемая в Матлаб – массив ячеек (cell array). Он похож на вложенные массивы Маткада и состоит из элементов различного типа, в отличие от классических массивов, у которых все элементы однородны (одного типа). На первый взгляд, отличие в синтаксисе состоит в замене круглых скобок фигурными.
Пример 9
>>X{1}=123.567 X =
[123.5670]
>>X{2}='John was here' X =
[123.5670] 'John was here'
>>X{2,1}=Colzveno(1)
X =
[ 123.5670] 'John was here' [1x1 struct] []
>>
При создании массива ячеек или изменении его элементов так оно и есть.
Пример 10
>>X{2} ans =
T:0.0100 ksi: 0.2000
K:12.3400
>>X(2)
ans =
[1x1 struct]
>>
Обратите внимание, что круглые скобки тоже можно использовать, но результат оказывается иным. Используя фигурные скобки, мы можем "заглянуть внутрь" индексируемой ячейки, а используя круглые – только посмотреть на неѐ "снаружи", то есть увидеть, какого она типа.
Кроме того фигурные скобки являются конструктором массива ячеек
Пример 11
>> Y={'Jack was here too' Colzveno(2);[1 2 3;4 5 6] [7;8;9]}
Y = |
|
'Jack was here too' |
[1x1 struct] |
[2x3 double] |
[3x1 double] |
>> Y(1,2) |
|
ans = |
|
[1x1 struct] |
|