Программа модульной структуры для расчета переходного процесса в заданной электрической цепи
Отчет по практике - Компьютеры, программирование
Другие отчеты по практике по предмету Компьютеры, программирование
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Карагандинский государственный технический университет
Кафедра автоматизации производственных процессов им. В.Ф. Бырьки
ОТЧЕТ
по вычислительной практике
Руководитель
Калинин А.А
Студент: АиУ 09-3(группа)
Колосков И. Г
2011г.
Цель работы: Настоящая работа ориентирована на индивидуальное изучение задачи расчета переходных процессов в электрических цепях фиксированной структуры в процессе самостоятельной разработки, отладки и использования комплекса диалоговых программ, работающих в среде современных информационных технологий на базе персональных компьютеров.
Постановка задачи
Выполнить по предложенному варианту задания содержательную и формальную постановку задачи расчета переходного процесса в нелинейной электрической цепи, вызванного ее включением или отключением;
Изучить процедурные особенности заданного метода численного интегрирования обыкновенных дифференциальных уравнений;
Разработать алгоритм, спроектировать диалоговую программу модульной структуры для расчета переходного процесса в заданной электрической цепи и написать исходные тексты программных модулей на изучаемом языке программирования;
Выполнить отладку разработанной программы в среде изучаемой системы программирования, предварительно приняв и подготовив критерии правильности работы программы и контрольные точки для доказательства правильности.
Исследовать переходные процессы в заданной электрической цепи с помощью отлаженной программы, объяснить и оценить физические особенности полученных процессов.
Вариант 9
Исходные данные приведены на рисунке 1
Рисунок 1 - Исходные данные
Метод: Рунге-Кутта с переменным шагом
Краткое описание метода численного интегрирования Рунге-Кутта с переменным шагом:
Для запуска вычислительной схемы необходимы следующие исходные данные: начальное значение шага интегрирования h, интервал определения независимого переменного [to,tk], начальное значение искомой функции f(to)=yo, заданная точность вычисления искомой функции Е на каждом шаге интегрирования.
Вычислительная схема метода определяется следующими действиями:
. Отыскиваются:
.1. Приближенное решение W в точке ti+h с шагом h по формулам:
W=yi-1+(K1+2K2+2K3+K4)/6(1)1=hf(ti-1, yi-1)(2)2=hf(ti-1+h/2, yi-1+K1/2)(3)3=hf(ti-1+h/2, yi-1+K2/2)(4)4=hf(ti-1+h, yi-1+K3)(5)
.2 Приблеженное решение Х в точке ti-1+h/2 c шагом h/2 по формуле.
X=yi-1+(K1+2K2+2K3+K4)/6(10)
.3 Уточняется приближенное решение X1 в точке ti-1+h c шагом h/2 по значению решения X в точке ti-1+h/2.
X1=X + (K1+2K2+2K3+K4)/6, (11)
Параметры K1-K4 вычисляется в (10) и (11) по формулам (9), по с шагом h/2.
. Проверяется выполнение одного из неравенств:
|W - X1| ? E, при |W| ? 1
|W - X1| ? E|W|, при |W| > 1
Если не выполняются ни одно из неравенств, то исходный шаг делится пополам, т.е. h=h/2 и выполняется возврат к действию 1. В противном случае вычисляется уточненное решение в точке ti-1+h
Yi=X1 - (W - X1) / 15 (12)
3. Определяется шаг h, с которым будет вычисляться решение в следующей точке. Если 32 x |W - X1| > E, то шаг остается таким, каким он получен на предыдущей точке. Иначе шаг удваивается, т.е.h=2h.
. Проверяется условие ti>tk. Если оно выполняется, то искомая функция определена на заданном интервале независимого переменного [to,tk].
Процесс разработки приложения
Для приложения используем стиль приложения интерфейса MDI (multiple document interface) т.е. интерфейс с многими документами. Родительская форма содержит строку функционального меню приложения и на нем размещаются четыре дочерних формы (для ввода исходных данных, для интегрирования потокосцепления и расчета процессов, для вывода процессов в таблицу, для вывода трех графиков процессов).
Интерфейс MDI обеспечивает создание приложений, которые содержат несколько форм в одной Родительской форме-контейнере. Это позволяет пользователю приложения отображать несколько документов одновременно так, что каждый документ отображается в своей дочерней форме и соответствует реализации некоторой функциональной команды. Проектируемое приложение должно обладать функциональностью, которая может раскрываться через следующий набор функциональных команд: Ввод, Интегрирование, Таблица, Графики, Окно.
Для создания нашего MDI-приложения необходимо:
. В меню File запустить команду New Project.
. В меню Project запустить команду Add MDI Form. Теперь проект будет содержать форму-контейнер MDIForm1 и стандартную форму Form1.
. В меню Tools запустить команду Menu Editor (Редактор меню) и сконструировать в его среде Функциональное Меню, которое является удобным инструментом быстрого доступа к функциональности приложения и должно размещаться на родительской форме. Окно Menu Editor (Редактор меню) представлено на рисунке 2:
Рисунок 2 - Компоненты функционального меню в среде Редактора меню
На рисунке 3 представлена Родительская форма в загруженном состоянии с выведенной строкой меню:
Рисунок 3 - Родительская форма в загруженном состоянии с выведенной строкой меню
Первая дочерняя Форма Form1 должна обеспечивать реализацию команды Ввод из функционального меню проектиру?/p>