- •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
Порядок выполнения Упражнение 1.
Используя команду Вставка Матрица создать матрицу Q размером 6 6, заполнить ее произвольно и отобразить графически с помощью команды
Вставка График Поверхности.
Упражнение 2.
Построить график поверхности (Поверхности) и карту линий уровня (Контурный) для функции двух переменных
X (t, ): t cos ( ) sin ( ) , двумя способами:
1.С помощью функции CreateMesh (сетка размером 40 40, диапазон изменения t от – 5 до 5, - от 0 до 2).
2.Задав поверхность математически, для этого:
Определить функцию X(t,)
Задать на осях переменных t и по 41 точке
|
i:=0..40 j:=0..40 |
|
для переменной ti со значениями, изменяющимися от -5 до 5 |
с шагом 0.25 ti := - |
|
5 + 0.25 i, а для переменной j |
- от 0 до 2 с шагом /20 |
j := /20 j. |
Определить матрицу Мi j := X(ti,j) и отобразить ее графически.
Спомощью команды Формат контекстного меню вызвать диалоговое окно
―Формат 3-D графика‖ и изменить:
характеристики просмотра (Общее Вид Вращение, Наклон),
цвета и линии поверхности (Внешний Вид Свойства линии, Свойства заливки),
параметры осей (Оси),
вид заголовка графика (Название).
Упражнение 3.
|
|
|
|
x y 2 |
||
Отобразить графически пересечение поверхностей f 1(x, y) : |
|
и |
||||
10 |
||||||
|
|
|
|
|
||
x y |
. Матрицы для построения поверхностей задать с помощью функции |
|||||
f 2(x, y) : 5 cos |
|
|
||||
|
||||||
|
3 |
|
|
|
||
CreateMesh, значения факультативных параметров не указывать. Выполнить однотонную заливку для поверхностей, выбрав из контекстного меню команду Формат. Также из контекстного меню выбрать эффекты Туман, Освещение, Перспектива.
Контрольные вопросы
1.Как построить графики: поверхности, пространственной линии?
2.Какие функции используются для построения трехмерных графиков?
3.Как настроить вид трѐхмерного графика?
4.Что такое «Проволочный каркас»?
5.Что такое Contour plot?
6.Что является исходными данными при построении графика?
7.Как построить несколько графиков в одной системе координат?
8.Как изменить масштаб графика?
9.Как определить координату точки на графике?
10.Как построить гистограмму?
11.Как создать анимацию в Mathcad?