Реферат: Расчет на ЭВМ характеристик выходных сигналов электрических цепей

МИНИСТЕРСТВОСВЯЗИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

ВЫСШИЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ


курсовая работа

по курсу

«Вычислительная техника и программирование»

на тему:

«Расчет на ЭВМ характеристик выходных

 сигналов электрических цепей»


Руководитель:

РабушенкоВалентин Евгеньевич

Выполнила:

студенткагр. В9121

ГрицаН.

 

Минск

2000 г.


СОДЕРЖАНИЕ

1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ… 4

2. ГОЛОВНОЙ МОДУЛЬ… 6

3. ТАБЛИЦА ИДЕНТИФИКАТОРОВ… 9

4. ПОДПРОГРАММА ФОРМИРОВАНИЯ МАССИВА UВХ… 9

5. ПОДПРОГРАММА ФОРМИРОВАНИЯ МАССИВА UВЫХ… 11

6. ПОДПРОГРАММА ВЫЧИСЛЕНИЯ РАЗНОСТИ… 12

7. ПОДПРОГРАММА ОТЛАДОЧНОЙ ПЕЧАТИ… 14

8. КОНТРОЛЬНЫЙ РАСЧЕТ… 16

заключение… 17

ЛИТЕРАТУРА… 20


/>/>/>/>1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

В настоящей работе,связанной с решением задач машинного анализа электрических цепей, необходимо позаданному входному сигналу

/>                                           />

построить выходной сигнал     

/>                                           />

а затем определить разность

               D = Uвых max  — Uвых min

Вычисление величин Uвх(t)и Uвых(t) выполнить для N равноотстоящих моментов времени от tнач= 10 с.  до tкон = 35 с. Для этого организуют массивы хранения в Uх(t)и Uвых(t), величину разности  D необходимо вычислить спогрешностью   e< 0,1.

При составлении схемы алгоритма используется принциппошаговой детализации. В общем случае структура алгоритма имеет вид, показанныйна рис. 1

В работе обработкасостоит в решении двух подзадач. Во первых формирование массива Uвх, Uвых инахождения погрешности  e.Вычисление величины D зависит от количества расчетных точек  N.  Дляобеспечения требуемой точности в работе используется метод автоматическоговыбора расчетных точек  N.  Расчет величины D выполняется многократно, причем вкаждом последующем вычислении количество расчетных точек удваивается чтообеспечивает вычисление D с большей точностью.  С этой целью организуетсяитерационный цикл. При каждом прохождении цикла сравниваются между собойпоследнее вычисленное значение величины D и значение этой величины, полученноепри предыдущем выполнении цикла, эта величина обозначается через  V.  ВеличинаV, используемая в вычислениях в начале оказывается неопределенной для первогопрохода цикла.  Значение этой величины должно быть задано так, чтобы при пертойпроверке условия обеспечить повторное выполнение цикла. Поэтому удобно задатьначальную величину V близкой к максимально допустимому значению V = 1037.

/>

 

Рис. 1  Обобщенная структураалгоритма


/>/>/>/>2.ГОЛОВНОЙ МОДУЛЬ

При проектированиипрограммы с помощью метода пошаговой детализации в начале разрабатываетсяголовной модуль, а затем сами алгоритмы подпрограмм. Схема алгоритма головногомодуля имеет вид, показанный на рис. 2. Текст  программы приведен в приложении1.

/>

Рис. 2 Схема алгоритма головного модуля


/>/>/>/>3. ТАБЛИЦА ИДЕНТИФИКАТОРОВ

Для составления схемалгоритмов и программ необходимо составить таблицу идентификаторов.

                                                                                      Таблица 1

ОБОЗНАЧЕНИЕ

ИДЕНТИФИКАТОР

НАЗНАЧЕНИЕ

1

2

3

tнач T0 Начальный момент наблюдения входного напряжения tкон T2 Конечный момент наблюдения входного напряжения e E Допустимая погрешность вычислений K Ключ определяющий режим работы  (К=1  отладка, К=0  рабочий режим) Uвх (t) U1 Массив для хранения отсчетов входного сигнала Uвых(t) U2 Массив для хранения отсчетов выходного сигнала D t H Временной интервал между двумя соседними отсчетами входного сигнала P P Оценка погрешности вычисленной величины t T Текущий момент времени Uвх1 V1 Параметр передаточной характеристики Uвых max W Выходное напряжение максимальное Uвых min

W1

Выходное напряжение минимальное Д D Разность вычислений а A Коэффициент

 

 

Продолжение  таблицы 1

 

1

2

3

а1

A1 Коэффициент

b1

B1 Коэффициент V Значение величины D, полученное на предыдущем шаге выполнения

Jm

M Допустимое значение числа удвоения количества отсчетов входного сигнала N N Текущее значение количества отсчетов входного сигнала Nнач N0 Начальное значение количества отсчетов входного сигнала

/>/>/>/> 


4. ПОДПРОГРАММА ФОРМИРОВАНИЯ МАССИВА UВХ

Для решения этой задачинеобходимо составить схему алгоритма программы.  Решение зависит от способазадания Uвх. Схема алгоритма формирования массива Uвх приведена на рисунке 3.Подпрограмма имеет вид:

300  REM   «Программа формирования массива Uвх»

310  T=T0: H= (T2 — T0) / (N — 1)

320  FOR  I= 1  TO  N

330  IF T<T1 THENA*(T-T0): GOTO 350

340 U1(I)=A*(T1-T0)-B*(T-T1)

350  T =T + H

360  NEXT  I

370  RETURN


/> 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рис.3 Схема алгоритма формирования массива  Uвх

/>/>/>/>5. ПОДПРОГРАММА ФОРМИРОВАНИЯ МАССИВА UВЫХ

При решении этой задачинеобходимо организовать арифметический цикл. В этом цикле для каждого элементамассива  Uвх(I) вычисляется значение соответствующего элемента массивавыходного сигнала Uвых(I). Для заданного варианта схема алгоритма приведена нарис. 4. Подпрограмма имеет вид:

700  REM***ПОДПРОГРАММА ВЫЧИСЛЕНИЯ D***

710   D1=U2(1)

720   D2=U2(1)

730   FOR I=2 TO N

740   IF U2(I)> D1 THEN D1= U2(I)

750   IF U2(I)< D2 THEN D2= U2(I)

760   NEXT I

770   D= D1-D2

780   RETURN

/> /> /> /> /> /> /> /> <td/> Рис.4.Схема алгоритма подпрограммы формирования массива Uвых  
6.  
/>/>/>/>ПОДПРОГРАММАВЫЧИСЛЕНИЯ РАЗНОСТИ.

Для решения этой задачинеобходимо определить Uвых max и    Uвыхmin, при этом возможны два вариантазначения решения. В первом для определения определить Uвых max и Uвыхmin можно использовать отдельный алгоритм, а во втором обе величинывычисляются соответственно. Схема алгоритма приведена на рис. 5.

Подпрограммавычисления разности D имеет следующийвид:

700  REM «Подпрограмма вычисление разности D»

710  W =U2(1): W1 = U2(1)

720  FOR  I =2  TO  N

730   IF  U2(I) > W  THEN  W= U2(I)

740   IF  U2(I) < W1  THEN W1 = U2(I)

745 W1=U2(1)

750  NEXT  I

760  D = W –W1

770  RETURN


/>



/>/>/>/>7.   ПОДПРОГРАММАОТЛАДОЧНОЙ ПЕЧАТИ.

Наэтом этапе отладки дополнительно вводится таблица значений элементов массивов Uвх(t), Uвых(t),  D,  V,  P,  N.   Схема алгоритма приведена на рисунке 6. Подпрограмма имеет вид:

900  REM «Подпрограмма отладочной печати»

910  IF  K =0 THEN  GOTO  980

920  PRINT  “Ном.точки”,  “Вх. Напр.”,  “Вых. напр.”, «D»

930  FOR  I =1  TO  N

940  PRINT  I,  U1(I) ,  U2(I), D

950  NEXT  I

960  PRINT  “N =“; N,“D = “; D, “V = “;P“P = “;P

970  STOP

980  RETURN


/>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рис. 6 Схема алгоритма подпрограммы отладочной печати
/>/>8. КОНТРОЛЬНЫЙ РАСЧЕТ

Исходные данные:

Набор N

tнач

tкон

t1

A B A1 B1 V1 I

Uвх(I)

Uвых(I)

Контрольный набор 8 10 35 23 1.2 1.2 5 0.05 10

1

2

3

4

5

6

7

8

4.2

8.4

12.6

13.2

9

4.8

0.6

5

0.882

3.528

7.938

8.712

4.05

1.152

5

Рабочий набор 8 10 35 22.5 1.2 1.2 5 0.05 10
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе  решаютсязадачи машинного анализа электрических цепей. В курсовом проекте   необходимо для заданной электрической цепи по известному входному сигналу UВХ(t) построить выходной сигнал UВЫХ(t), а затемопределить некоторые его характеристики W. Характеристика W вычисляется с погрешностью не более 0.1. Погрешность  вычислениявеличины W зависит от количества расчетныхточек N, для этого используем методавтоматического выбора величины N.Который заключается в следующем: расчет величины W выполняли многократно, причем в каждом последующемколичество расчетных точек удваивается, что обеспечивает вычисление величины W с большей точностью. Вычисленияпрекращаются, когда достигается  заданная точность вычислений. Таким образом,количество расчетных точек Nопределяется автоматически в процессе выполнения программы.

В этой курсовой работепри составлении схемы алгоритма использовали принцип  пошаговой детализации.Сущность этого метода состоит в следующем: вначале разработали головной модуль,а затем  перешли к разработке других подпрограмм.

Вычисление W реализовали с помощью обращения ктрем подпрограммам: формирование массива U(ВХ), формирование массива U(ВЫХ), обработка массива U(ВЫХ) в целях получения значения величины W.

Результатом вычислений вданной курсовой работе является значение заданной характеристики W. В данной курсовой работе этойвеличиной является D (разность междумаксимальным и минимальным значениями выходного сигнала).

Благодаря данной курсовой работе мыприобрели  навыки работы с ПК, научились производить расчет на ЭВМ характеристиквыходных сигналов электрических цепей, составлять схемы алгоритмов, подпрограмми программ, а также производить их отладку.  


/>/>/> 

Приложение 1


Приложение 2


Литература

1. С. В. Козин,  Б. Д.Матюшкин, М. Н. Поляк,   А. С. Фаинберг и др.;  Методические указания к  лабораторнымработам по дисциплинам “Основы применения ЭВМ” и “Вычислительная техника винженерных расчетах”,    ЛЭИС. — Л., 1988.

2. С. В. Козин,  М. Н.Поляк, А. С. Фаинберг и др.; Методические указания к практическим занятиям подисциплинам “Основы применения ЭВМ” и “Вычислительная техника в инженерныхрасчетах”, ЛЭИС. — Л., 1988.

3.  Светозарова  Г. И., Козловский  А. В.,  Мельников  А. А.  Практикум по программированию на языке“Бейсик”.  — М.:  Наука, 1988.

4. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя, издание шестое, — М:, Инфра-М, 1996г.

еще рефераты
Еще работы по радиоэлектронике