Расчет на ЭВМ характеристик выходных сигналов электрических цепей (стр. 1 из 2)

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

3. ТАБЛИЦА ИДЕНТИФИКАТОРОВ

Для составления схем алгоритмов 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
J_m	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 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

6.
ПОДПРОГРАММА ВЫЧИСЛЕНИЯ РАЗНОСТИ.

Для решения этой задачи необходимо определить U_{вых max}и U_вых_m_in, 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.