12688

Решение уравнений в пакете MatLab

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Лабораторная работа №1. Решение задач в MatLab Цель лабораторной работы закрепление практических навыков решения задач в среде математического пакета MatLab необходимых выполнения лабораторных работ по дисциплине. Этап I. Решение уравнений в пакете MatLab Запустить п

Русский

2013-05-02

925 KB

21 чел.

Лабораторная работа №1. Решение задач в MatLab 

Цель лабораторной работы – закрепление практических навыков решения задач в среде математического пакета MatLab необходимых выполнения лабораторных работ по дисциплине.

Этап I. Решение уравнений в пакете MatLab 

Запустить программу лабораторной работы TIPSlab0.exe и MatLab. Получить задание на лабораторную работу. Например, необходимо найти точки пересечения графиков заданных уравнениями:

Для решения задачи Вам необходимо понять сколько решений будет иметь данная система уравнений и их примерное значения. Для этого строим графики функций и примерно находим точки пересечений. Список команд MatLab приведен ниже:

Результат выполнения команд, показан на рис. П.1.

Рис. П.1. Результаты графического решения

По графикам П.1, определяем что система имеет две точки пересечений, их примерные значения , .

Для более точного решения необходимо воспользоваться функцией fsolve():

,

Для автоматической проверки массив  записывается на диск:

.

Ключ  указывает формат сохранения чисел, необходимый для контролирующей программы.

После этого в контролирующей программе нажимаем кнопку проверить и выбираем файл с сохраненными результатами. В случае если ответ совпадет с заранее известным программе, то программа пишет сообщение о выполнении первого этапа.

Кроме этого Вам предоставляется возможность посмотреть правильный ответ, и сравнить с введенным. Но при этом Вам придется решать новую систему.

Этап II. Моделирование преобразований сигналов

На втором этапе выполнения лабораторной работы Вам необходимо смоделировать преобразование сигнала нелинейным элементом, предложенным контролирующей программой.

Например Вам необходимо пропустит сигнал вида через нелинейный элемент заданный вольт–амперной характеристикой представленной на рис. П.2.

  Рис. П.2. Заданная вольт–амперная характеристика нелинейного элемента

По заданному виду нелинейного элемента необходимо составить блок–схему функции преобразования отсчетов сигнала. Для примера, приведенного на рис. П.2, блок–схема будет иметь вид (рис. П.3).

Рис. П.3. Блок–схема функции моделирования нелинейного элемента

По блок–схеме составляем функцию MatLab:

function y=func(x)

if( x<= –1 )

 y = 0 ;

else

 if( x<=16 )

  y = (2/17)*x+(2–16*2/17) ;

else

 if( x<=34 )

  y = 2 ;

 else

  if( x<= 54 )

   y = (1/10)*x+(4–54*(1/10)) ;

  else

   if( x<= 66)

     y = (2/12)*x+(6–66*2/12) ;

   else

    y = (–3/8)*x+(3–74*(–3/8)) ;

   end

  end

 end

 end

end 

Функция должна быть сохранена в текстовом файле. Имя файла должно совпадать с именем функции, расширение должно быть ‘М’.

Для того что бы файл мог быть вызван из MatLab, он должен быть сохранен в каталоге, к которому проложен путь в среде MatLab. Список всех путей можно получить с помощью команды path. С помощью этой же команды можно добавить свой каталог к маршрутам поиска:

path(matlabpath, ‘новый каталог’).

Для проверки работы созданной функции, рекомендуется вызвать ее несколько раз, передав в качестве аргументов значения узловых точек: func(16) и сравнить полученные значения с ожидаемыми по вольт–амперной характеристики.

Если функция работает правильно, то создаем массив, содержащий заданный входной сигнал.

T0 = 36.7 ;

Tmax = 57.3 ;

N = 450 ;

dt =  (Tmax-T0)/(N-1) ;

T = T0 : dt : Tmax ;

U=34+33*sin(15*T+0.4) ;

Пропускаем полученный сигнал через нелинейный элемент:

for i = 1 : N

Y(i) = func( U(i) );

end  

Строим графики входного и выходного сигналов. Рекомендуется также по сигналам восстановить вольт–амперную характеристику и сравнить ее с заданной:

plot( T, U, T, Y )

plot( U, Y )

Если Вы уверенны что сделали задание правильно, то необходимо сохранить массив с выходным сигналом в файле и проверить его с помощью контролирующей программы:

save d:\stud\result2.mat Y     

В контролирующей программе Вы можете сравнить Ваши результаты с результатами ожидаемыми компьютером, но в этом случае Вам придется выполнять новое задание.   


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

7155. Серебряный век русской культуры (кон. ХIХ в.-нач. ХХ в.). 3. Тенденции развития современной социокультурной ситуации в России 378 KB
  Серебряный век русской культуры (кон. ХIХ в.-нач. ХХ в.). Культура советского периода: достижения и проблемы (1917–середина 1980-х гг.). Тенденции развития современной социокультурной ситуации в России (1980-е  гг.-н...
7156. Дисперсия в волоконных световодах 295 KB
  Дисперсия в волоконных световодах. В световодах при передачи импульсных сигналов после прохождения некоторого расстояния импульсы искажаются, расширяются и наступает момент, когда соседние импульсы перекрывают друг друга. Данное явление в теории све...
7157. Автоматизированные системы научных исследований 1015.5 KB
  Автоматизированные системы научных исследований. Некоторые сведения из математического анализа. Геометрический смысл производной...
7158. Отечественная история от возникновения Древнерусского государства до первой русской революции 187 KB
  Возникновение Древнерусского государства Нет точных сведений, когда было образовано Древнерусское государство. Источников информации не сохранилось. Единственный источник, который нам дает хоть какое-то представление о тех временах - Повесть...
7159. Тепловой расчёт парового котла ДЕ-25-14 ГМО 487.5 KB
  Общие сведения о котлах ДЕ 1..25. Газомазутные котлы ДЕ конструкции котельного завода г. Бийска и ЦКТИ предназначены для выработки насыщенного или слабо перегретого пара с абсолютным давлением 14 кгс/см2 или 24 кгс/см2, паропроизводительностью 1 4...
7160. Формы и виды инфляции, причины ее возникновения 172.43 KB
  Введение Деньги - один из основных феноменов экономической жизни выступают в качестве реальной связи хозяйствующих субъектов государства. Нет ничего удивительного в том, что теории денежного обращения посвящали свои труды, выдающиеся мыслители...
7161. Разработка цифровой интегральной микросхемы по заданным параметрам 476.5 KB
  Разработка цифровой интегральной микросхемы, 10-й вариант. Рисунок 1 Раздел 1. Электрический расчет цифровой схемы. При выполнении расчетов принимаем:  U0 = 0,1 B, U1 > 3 В, падение напряжения на д...
7162. Комплексная оценка состояния и уровня содержания автомобильной дороги 214.5 KB
  Комплексная оценка состояния и уровня содержания автомобильной дороги Вопросы оценки качества и уровня содержания автомобильных дорог играют решающее значение в области технической эксплуатации автомагистралей. Результаты такой оценки служа...
7163. Мехатронная система регулирования положения стрелы, которая должна обеспечить заданную точность угла регулирования 371 KB
  Введение Целью курсового проекта является расширение, углубление и закрепление знаний, полученных на лекциях и лабораторных занятиях по проектированию мехатронных систем, а результатом должна стать система регулирования положения заданного объекта....