Учебники 80251

Задание к упражнению 2.

30. Задать значения сопротивления r, индуктивности L и емкости С, подключенных параллельно к двум узлам, и амплитуду Um и частоту f приложенного к этим узлам синусоидального напряжения. Определить циклическую частоту ω, амплитуду Im и угол φ сдвига фазы суммарного тока:

Выдать исходные и расчетные значения в виде:

Упражнение 3. Работа с числовыми массивами в Scilab

1.Исходные значения задавать прямо в файле с программой. Для первой части работы задать одномерные массивы (вектора), а для второй части

–двумерные массивы (матрицы).

2.Для вывода отдельных значений и пояснений использовать функцию mprintf, а для вывода числовых массивов использовать функцию disp. Вывод осуществить именно так, как указано в варианте задания.

3.Программа должна быть универсальной, т. е. выполняться для произвольного количества элементов исходного вектора и произвольного числа строк и столбцов исходной матрицы.

Задача 1: Найти произведение положительных элементов вектора, стоящих на местах, кратных 3.

Добавить к исходной матрице новую последнюю строку, состоящую из сумм элементов каждого столбца. Добавить справа к полученной матрице столбец минимальных значений каждой строки.

Вывести исходные и полученные данные в виде:

11

Ниже приводится программа выполнения данного задания:

Задание к упражнению 3. Определить элемент вектора, наиболее близкий

кзаданному x.

Вматрице поменять между собой симметрично элементы выше главной диагонали с элементами ниже главной диагонали, а элементы главной диагонали расположить в обратном порядке.

Вывести исходные и полученные данные в виде:

12

Упражнение 4. Построение и оформление графиков функций

1.В программе создать массив значений аргумента, и получить массивы значений двух функций. Использовать поэлементные операции с массивами.

2.Построить графики двух функций в одном окне. Задать такие шаг и диапазон изменения аргумента, которые показаны в примере.

3.Применить все возможности оформления линий, маркеров и окон.

Даны две функции одного аргумента:

Построить графики, задав шаг и диапазон аргумента как на рис. 8:

Рис. 8. Пример построения графика Ниже представлена программа вывода показанного выше графического окна:

13

Задание к упражнению 4. Построить графики, задав шаг и диапазон аргумента как на рис. 9.

Рис. 9. Пример выполнения графика

14

Лабораторная работа № 6

РАБОТА С ТРЕХМЕРНЫМИ МОДЕЛЯМИ В SCILAB

1.ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1.Научиться визуализировать результаты решения в трехмерном представлении.

2.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Упражнение 1. Построение трехмерных изображений

Построим трехмерное графическое изображение тора. Поверхность тора в декартовых координатах (x,y,z) может быть задана параметрически через независимые аргументы α и β которые принимают значения от – π до π:

Описание программы представлено ниже:

Функция «meshgrid» создает двумерные массивы al и bet c заданным интервалом (в нашем примере от – π до π) и шагом изменения (здесь шаг равен π / 20). Отобразим полученную поверхность графически последовательностью команд:

Функция «mesh» строит аксонометрическое изображение поверхности, показанное на рисунке 10:

Функция, позволяющая строить раскрашенные трехмерные поверхности,

– «surf», при реализации описания программы обратите внимание на кавычки:

Пример ее использования показан в следующей программе

15

Данной программой поверхность задана функцией z = f (x,y) вида:

Рис. 10. Аксонометрическое изображение

Свойством facecol задается схема затенения. Это свойство может быть установлено как ’flat’ (по умолчанию) – раскраска граней, или ’interp’ – выполняется билинейная цветовая интерполяция (рис. 11).

Рис. 11. Задание цвета графику

16

Лабораторная работа № 7

РАСЧЕТ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК В SCILAB

1.ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1Научиться рассчитывать частотные характеристики и представлять их графически с помощью Scilab.

2.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Упражнение 1. Расчет частотных характеристик

Рассмотрим электрическую цепь, изображенную на рисунке, эта RLC – цепь представляет собой колебательный контур. Выходным сигналом y(t) считаем напряжение на зажимах индуктивного элемента uL(t), а входом – падение напряжения на всей цепи u(t).

Как известно из электротехники, выполнены соотношения:

Рис. 12. Цепь

Получаем дифференциальное уравнение:

а также передаточную функцию цепи:

где

.

Аргументом передаточной функции является комплексная переменная

17

Исследуем эту систему численно. Для этого примем следующие значения параметров: R=800 Ом, L=4 Гн, С=10-5Ф.

Последним оператором были получены численные значения частотной

единица). Последняя строка показывает найденные значения частотной передаточной функции ). Обратите внимание, что в последних двух операторах программы выполняются действия над массивами в целом, что позволяет избежать использования оператора цикла.

Чтобы деление массивов выполнялось поэлементно (а не трактовалось как недопустимая в данном случае операция обращения матриц), в последнем операторе использован знак «./», а не «/».

Построим частотные характеристики системы. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) определяется как модуль частотной передаточной функции системы:

Вычислим значения АЧХ и построим ее график (рис. 13):

18

Этот пример служит для демонстрации условного оператора if-elseif-end. Вычисление частотной характеристики для данного примера можно было бы выполнить без этого оператора с использованием функции atan(y,x) с двумя аргументами, возвращающей аргумент комплексного числа x+iy и лежащий в пределах .

Теперь выведем полученный результат на график (рис. 14):

19

Рис. 14. График фазочастотной характеристики

Построим графики вещественной и мнимой частотных характеристик и кривую Найквиста (АФХ) (рис. 15):

Рис. 15. Результаты построения

20