МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

ВЫСШИЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ

курсовая работа

по курсу

"Вычислительная техника и программирование"

на тему:

«Расчет на ЭВМ характеристик выходных

 сигналов электрических цепей»
Руководитель:

Рабушенко Валентин Евгеньевич
Выполнила:

студентка гр. В9121

Грица Н.
Минск

2000 г.


СОДЕРЖАНИЕ
1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ...........................................................................

2. ГОЛОВНОЙ МОДУЛЬ................................................................................

3. ТАБЛИЦА ИДЕНТИФИКАТОРОВ........................................................... 9

4. ПОДПРОГРАММА ФОРМИРОВАНИЯ МАССИВА U_ВХ........................

5. ПОДПРОГРАММА ФОРМИРОВАНИЯ МАССИВА U_ВЫХ....................

6. ПОДПРОГРАММА ВЫЧИСЛЕНИЯ РАЗНОСТИ..................................

7. ПОДПРОГРАММА ОТЛАДОЧНОЙ ПЕЧАТИ.......................................

8. КОНТРОЛЬНЫЙ РАСЧЕТ....................................................................... 16

заключение............................................................................................ 17

ЛИТЕРАТУРА...............................................................................................


1.  ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

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

                                           

построить выходной сигнал     
                                           

а затем определить разность

               D = U_{вых max}  - U_{вых min}

Вычисление величин U_вх(t) и U_вых(t) выполнить для N равноотстоящих моментов времени от t_нач = 10 с.  до t_кон = 35 с. Для этого организуют массивы хранения в U_х(t) и U_вых(t), величину разности  D необходимо вычислить с погрешностью   e < 0,1.

При составлении схемы алгоритма используется принцип пошаговой детализации. В общем случае структура алгоритма имеет вид, показанный на рис. 1

В работе обработка состоит в решении двух подзадач. Во первых формирование массива Uвх, Uвых и нахождения погрешности  e. Вычисление величины D зависит от количества расчетных точек  N.  Для обеспечения требуемой точности в работе используется метод автоматического выбора расчетных точек  N.  Расчет величины D выполняется многократно, причем в каждом последующем вычислении количество расчетных точек удваивается что обеспечивает вычисление D с большей точностью.  С этой целью организуется итерационный цикл. При каждом прохождении цикла сравниваются между собой последнее вычисленное значение величины D и значение этой величины, полученное при предыдущем выполнении цикла, эта величина обозначается через  V.  Величина V, используемая в вычислениях в начале оказывается неопределенной для первого прохода цикла.  Значение этой величины должно быть задано так, чтобы при пертой проверке условия обеспечить повторное выполнение цикла. Поэтому удобно задать начальную величину V близкой к максимально допустимому значению V = 10³⁷.





Рис. 1  Обобщенная структура алгоритма

2. ГОЛОВНОЙ МОДУЛЬ

При проектировании программы с помощью метода пошаговой детализации в начале разрабатывается головной модуль, а затем сами алгоритмы подпрограмм. Схема алгоритма головного модуля имеет вид, показанный на рис. 2. Текст  программы приведен в приложении 1.



Рис. 2 Схема алгоритма головного модуля

4. ПОДПРОГРАММА ФОРМИРОВАНИЯ МАССИВА U_ВХ

Для решения этой задачи необходимо составить схему алгоритма программы.  Решение зависит от способа задания 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 THEN A*(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 U_ВЫХ

При решении этой задачи необходимо организовать арифметический цикл. В этом цикле для каждого элемента массива  Uвх(I) вычисляется значение соответствующего элемента массива выходного сигнала Uвых(I). Для заданного варианта схема алгоритма приведена на рис. 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

		Рис.4.Схема алгоритма подпрограммы формирования массива Uвых

6.    
ПОДПРОГРАММА ВЫЧИСЛЕНИЯ РАЗНОСТИ.

Для решения этой задачи необходимо определить U_{вых max} и    U_выхmin, при этом возможны два варианта значения решения. В первом для определения определить U_{вых max} и U_{вых min} можно использовать отдельный алгоритм, а во втором обе величины вычисляются соответственно. Схема алгоритма приведена на рис. 5.

Подпрограмма вычисления разности D имеет следующий вид:

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.     ПОДПРОГРАММА ОТЛАДОЧНОЙ ПЕЧАТИ.

На этом 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	0 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  решаются задачи машинного анализа электрических цепей. В курсовом проекте   необходимо  для заданной электрической цепи по известному входному сигналу U_ВХ(t) построить выходной сигнал U_ВЫХ(t) , а затем определить некоторые его характеристики W. Характеристика W вычисляется с погрешностью не более 0.1. Погрешность  вычисления величины W зависит от количества расчетных точек N, для этого используем метод автоматического выбора величины N. Который заключается в следующем: расчет величины W выполняли многократно, причем в каждом последующем количество расчетных точек удваивается, что обеспечивает вычисление величины W с большей точностью. Вычисления прекращаются, когда достигается  заданная точность вычислений. Таким образом, количество расчетных точек N определяется автоматически в процессе выполнения программы.

В этой курсовой работе при 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 к трем подпрограммам: формирование массива U(ВХ), формирование массива U(ВЫХ), обработка массива U(ВЫХ) в целях получения значения величины W.

Результатом вычислений в данной курсовой работе является значение заданной характеристики W. В данной курсовой работе этой величиной является D (разность между максимальным и минимальным значениями выходного сигнала).

Благодаря данной курсовой работе мы приобрели  навыки работы с ПК,научились производить расчет на ЭВМ характеристик выходных сигналов электрических цепей, составлять схемы алгоритмов, подпрограмм и 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  лабораторным работам по дисциплинам “Основы применения ЭВМ” и “Вычислительная техника в инженерных расчетах”,    ЛЭИС. - Л., 1988.

2. С. В. Козин,  М. Н. Поляк, А. С. Фаинберг и др.; Методические указания к практическим занятиям по дисциплинам “Основы применения ЭВМ” и “Вычислительная техника в инженерных расчетах”, 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.