10024

Программирование в MathCAD

Реферат

Информатика, кибернетика и программирование

Программирование в MathCAD Панель инструментов Программирование Язык программирования Mathcad Для вставки программного кода в документы в Mathcad имеется специальная панель инструментов Программирование. Большинство кнопок этой панели выполнено в виде текстового пре

Русский

2013-03-20

167 KB

103 чел.

Программирование в MathCAD 

Панель инструментов Программирование  

Язык программирования Mathcad

Для вставки программного кода в документы в Mathcad имеется специальная панель инструментов Программирование. Большинство кнопок этой панели выполнено в виде текстового представления операторов программирования, поэтому их смысл легко понятен.

Что такое программа?

Программа – это выражение содержащее более одного утверждения.

Основными инструментами работы в Mathcad являются математические выражения, переменные и функции.

Программирование в Mathcad имеет ряд существенных преимуществ, которые в ряде случаев делают документ более простым и читаемым:

  •  возможность применения циклов и условных операторов дает большую гибкость построения выражений;
  •  простота создания функций и переменных, требующих нескольких простых шагов;
  •  возможность создания функций, содержащих закрытый для остального документа код, включая преимущества использования локальных переменных и обработку исключительных ситуаций (ошибок).

Программный модуль обозначается в Mathcad вертикальной чертой, справа от которой последовательно записываются операторы языка программирования.

Создание программы (Add Line)

Чтобы создать программный модуль:

  •  Введите имя функции и присваивания.
  •  Нажмите на панели Программирование кнопку Add Line (Добавить линию).
  •  Если приблизительно известно, сколько строк кода будет содержать программа, можно создать нужное количество линий повторным нажатием кнопки Add Line (Добавить линию) соответствующее число раз (ниже показан результат трехкратного нажатия).
  •  В появившиеся местозаполнители введите желаемый программный код, используя программные операторы.

После того как программный модуль полностью определен и ни один местозаполнитель не остался пустым, функция может использоваться обычным образом, как в численных, так и в символьных расчетах.

Не вводите с клавиатуры имена операторов. Для их вставки пользуйтесь панелью Программирование.

Начало создания программного модуля

Разработка программы

Вставить строку программного кода в уже созданную программу можно в любой момент с помощью той же самой кнопки Add Line. Для этого следует предварительно поместить на нужное место внутри программного модуля курсор ввода.

Основной принцип создания программных модулей заключается в правильном расположении строк кода. Ориентироваться в их действии довольно легко, т. к. фрагменты кода одного уровня сгруппированы в программе с помощью вертикальных линий.

Оператор локального присваивания ()

Язык программирования Mathcad позволяет создавать внутри программных модулей локальные переменные, которые "не видны" извне, из других частей документа. Присваивание значения переменной, в отличие от документов Mathcad, производится с помощью оператора Локальное присваивание, который вставляется нажатием кнопки с изображением стрелки .

Ни оператор присваивания :=, ни оператор вывода = в пределах программ не применяются.

Локальное присваивание иллюстрируется примером слева. Переменная z существует только внутри программы, выделенной вертикальной чертой. Из других мест документа получить ее значение невозможно.

Условный оператор (if, otherwise)

Сначала проверяется логическое выражение (условие) справа от него.

  •  Если оно истинно, выполняется выражение слева от оператора if.
  •  Если ложно, выполнение программы продолжается переходом к следующей строке.

Оператор otherwise используется совместно с оператором if и указывает на выражение, которое будет выполняться, если проверяемое условие не выполняется.

Пример. Построить график функции

Операторы цикла (for, while, break, continue)

В языке программирования Mathcad имеются два оператора цикла: for и while. Первый из них дает возможность организовать вычисления несколько раз. Второй создает цикл с выходом из него по некоторому логическому условию.

Вставка оператора цикла

При необходимости дополните программу другими строками и введите в них нужный код.

Диапазон значений переменной в условии цикла for можно задать как с помощью диапазона ранжированной переменной, так и с помощью вектора.

 

Оператор цикла for с ранжированной переменной

Оператор цикла for с вектором

Оператор цикла while

Оператор break

Позволяет досрочно завершить цикл при достижении некоторого условия. Управление передается на первый оператор после цикла.

Оператор break внутри цикла for

Оператор break внутри цикла while

Чтобы четче обозначить границы завершения тела цикла, в его конце может использоваться дополнительная строка с оператором continue.

Возврат значения (return)

По умолчанию программа возвращает значение, вычисленное в последней строке. Можно явно указать имя вычисляемой переменной в последней строке программного модуля. Вместе с тем, можно вернуть значение, вычисленное в любом месте программы с помощью оператора return.

Возврат значения обозначен явно в последней строке программы

Применение оператора return

Перехват ошибок (on error)

Программирование в Mathcad позволяет осуществлять дополнительную обработку ошибок. Если пользователь предполагает, что выполнение кода в каком-либо месте программного модуля способно вызвать ошибку (например деление на ноль), то эту ошибку можно перехватить с помощью оператора on error. Чтобы вставить его в программу, надо поместить курсор ввода в  нужное положение и нажать кнопку с именем оператора on error . В результате появится строка с двумя местозаполнителями и оператором on error посередине.

Вставка оператора перехода по ошибке

В правом местозаполнителе следует ввести выражение, которое должно выполняться в данной строке программы. В левом — выражение, которое будет выполнено вместо правого выражения, если при выполнении последнего возникнет ошибка. Приведем пример применения оператора on error в программном модуле, который рассчитывает функцию обратного числа значению n. Соответственно, вместо выражения справа от оператора on error будет выполнено левое выражение, присваивающее функции f(n) строковое значение "user error: cannot divide by zero" (пользовательская ошибка: деление на ноль невозможно). Конечно, этой строке можно присвоить и текст на русском языке.

Перехват ошибки деления на ноль

Перехват ошибки деления на ноль

Обратите внимание, что сделанные изменения свелись к помещению текста сообщения об ошибке в аргумент функции error.

Примеры программирования

Рассмотрим два простых примера использования программных модулей в Mathcad для численных  и символьных  расчетов. В двух приведенных листингах используется большинство операторов, рассмотренных в данной главе.

Программирование в численных расчетах

Программирование в символьных расчетах

PAGE  6


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

76812. Двенадцатиперстная кишка 181.15 KB
  Голотопическая проекция кишки приходится на эпигастральную и околопупочную области. Строение стенки Слизистая оболочка с подслизистой основой образует циркулярные складки во всех отделах кишки. Топография кишки Двенадцатиперстная кишка располагается большей своей частью забрюшинно у задней брюшной стенки на уровне ХII грудного III поясничного позвонков проецируется на эпигастральную и околопупочную области.
76813. Брыжеечная часть тонкой кишки (тощая и подвздошная), строение, стенки, кровоснабжение, иннервация 185.11 KB
  Брыжеечная часть называется по наличию у тощей и подвздошной кишки брыжейки которая представляет собой двойной листок брюшины косо прикрепляющийся к задней брюшной стенке по линии слева направо от второго поясничного позвонка к правому...
76814. Толстая кишка 189.72 KB
  Железы кишки выделяют мало ферментов всасывание ограничивается изза отсутствия кишечных ворсинок. Отличительные анатомические признаки: продольные ленты tenie coli: брыжеечная сальниковая свободная tenie mesocilic tenie omentlis tenie liber сформированные длинными гладкомышечными пучками; гаустры hustre coli поперечные вздутия с поперечными бороздами между ними образованные за счет перераспределения продольных и круговых мышц; сальниковые отростки ppendicis epiploice до 45 см длиной в виде пальцевидных выростов...
76815. Слепая кишка: строение, отношение к брюшине. Топография червеобразного отростка, кровоснабжение, иннервация 184.72 KB
  В ней присутствуют все отличительные признаки толстой кишки: продольные ленты и гаустры сальниковые привески и другие признаки толстой кишки. В просвет кишки с медиальной стороны открывается илеоцекальное отверстие в виде горизонтальной щели ограниченной верхней и нижней полулунными складками слизистой которые по углам сходятся и образуют уздечку. Всё вместе взятое складки уздечка мышца составляют илеоцекальный клапан Баугиниеву заслонку vlv ileoceclis регулирующий порционное продвижение пищевой массы из тонкой кишки в толстую....
76816. Прямая кишка 183.75 KB
  На положение и фиксацию кишки значительное влияние оказывает крестцовокопчиковое искривление нижняя часть которого служит своеобразной опорой. Начало кишки находится на уровне третьего крестцового позвонка и левого подвздошнокрестцового сустава. На положение и размеры кишки особенно влияют сигмовидная кишка и матка мышцы и клетчатка тазового дна и промежности. С прямой кишки брюшина переходит на органы малого таза расположенные перед кишкой образуя у мужчин ректовезикальное углубление excvtio rectovesiclis а у женщин ...
76817. Печень, ее развитие, строение, топография, кровоснабжение и иннервация, региональные лимфатические узлы 186.78 KB
  Печень hepr развивается из первичного эпителия энтодермы эмбриональной первичной кишки. Из переднего возникает печень из заднего желчный пузырь. Развивающаяся печень врастает между листками вентральной брыжейки сохраняя связь с кишкой благодаря растущему холедоху.
76818. Желчный пузырь. Выводные протоки желчного пузыря и печени. Кровоснабжение и иннервация желчного пузыр 184.91 KB
  Выводные протоки желчного пузыря и печени. Желчный пузырь vesic felle biliris seu cholecystis прирастает к висцеральной поверхности правой доли печени в одноименной ямке что лежит в передней половине правой сагиттальной борозды. Дно fundus vesic felle есть слепо расширенный конец выступающий из под нижнего края печени на уровне сращения VIIIIХ реберных хрящей справа. Тело corpus vesic felle сужается по направлению к воротам печени и плавно сливается с шейкой над которой нередко нависает в виде своеобразного кармана прилежащая...
76819. Поджелудочная железа, развитие, топография, строение, выводные протоки, внутрисекреторная часть, кровоснабжение, иннервация, региональные лимфатические узлы 185.67 KB
  Внутрисекреторная эндокринная часть железы создаёт инсулин глюкагон соматостатин липокаин и другие гормоны для обменных процессов и роста во всем организме. Развитие железы осуществляется из переднего и заднего выростов эпителия первичной кишки в месте образования дуоденум. Аномалия развития добавочные дольки железы. Масса органа 80 г длина 1418 см ширина 9 см толщина 23 см внутрисекреторная часть составляет 12 от массы железы.
76820. Верхний этаж брюшной полости 180.02 KB
  Брюшина верхнего этажа с диафрагмы переходит на выпуклую диафрагмальную поверхность печени образуя серповидную венечную и треугольные связки которые отграничивают внебрюшинное поле печени прирастающее к диафрагме. В последней в направлении справа налево располагается холедох воротная вена собственная артерия печени. Желудок брюшина покрывает интраперитонеально переходя на него с печени по малому сальнику. Париетальная брюшина в верхнем этаже образует три сумки: печеночную для правой и квадратной долей печени преджелудочную для...