МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ

ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

Курсовая работа

по курсу "Объектно ориентированное программирование"

на тему "ФЧХ"

Выполнил:

студент гр.ЭТМО-21

Проверил:

Москва2003г.

Оглавление.

Введение. 3

Инструкция пользователю: 5

Блок схема. 6

Исходный текст программы. 7

Выполненная программа. 14

Список литературы. 15

Введение.

Целью данной программы является построение семейства фазово-частотных характеристик (ФЧХ). ФЧХ – это график зависимости фазовой частотной функции φ(ω) от частоты ω. При его построении по оси абсцисс пишут значение ω.

Звенья, передаточные функции которых имеют вид простых множителей или простых дробей, называют типовыми или элементарными звеньями.

Нам задана функция.

Как видно, это является частью колебательного звена.

Колебательное звено . Частотная передаточная функция

У множив числитель и знаменатель на комплексно-сопряжённое знаменателю выражение, получим вещественную и мнимую частотные функции:

Ф азовая частотная функция изменяется монотонно от 0 до и выражается формулой:

при

при

Л огарифмическая фазовая частотная характеристика при асимптотически стремится к оси частот, а при - к прямой

.

А мплитудная частотная функция:

л огарифмическая амплитудная функция

У равнение Асимптотической ЛАЧХ имеет вид:

В нашем случае при и а симптотически стремится к оси частот,а в точке мы имеем точку разрыва первого рода.

При стремлении к 100 слева то принимает значение –90⁰ , а если справа то принимает значение 90⁰ .

Инструкция пользователю:

Для запуска программы необходимо:

• Необходимо запустить файл kurs.exe (В этой же директории должен находиться файл Egavga.bgi)

• Для завершения работы необходимо нажать любую клавишу.

• Для работы необходимо:

1. Интервал допустимых значений b-<0.1..1>,

2. Количество построенных графиков не более 10.

Блок схема.

Исходный текст программы.

#include <graphics.h>

#include <stdio.h>

#include <math.h>

#include <conio.h>

// Maximum graphs displayed at one time

#define MAX_GRAPHS 10

// Best grid step

#define BEST_STEP 60

// Number format

#define NUM_FORMAT "%.1f"

// Axis labels

const char * szXLabel = "w";

const char * szYLabel = "A(w)";

// Our parameters

float T = 0.1; // time constant

double xsi; // coefficient

// structure to define a point

typedef struct

{float x;

float y;

}

POINT, *LPPOINT;

// Function definition

typedef float (*GRAPHFUNC)(float fArg);

// Our calculation function

float CalcFunction (float fArg)

{

return (1.0/sqrt( pow(1-pow(T*fArg,2), 2) + 4*pow(xsi*T*fArg,2) ));

}

// Class CGraph - for drawing

class CGraph

{

public:

void Create (POINT &ptLT, POINT &ptRB, POINT &ptMin, POINT &ptMax);

void SetFunc (GRAPHFUNC lpFunc);

void DrawGraph (int iColor);

void DrawGrid ();

char * m_szXAxis;

char * m_szYAxis;

protected:

int LogicalXToScreenX (float x);

int LogicalYToScreenY (float y);

protected:

GRAPHFUNC m_lpFunc;

POINT m_ptLeftTop;

POINT m_ptRightBottom;

float m_iMinX;

float m_iMaxX;

float m_iMinY;

float m_iMaxY;

int m_iGridCoef[3];

float m_iPropCoef;

float m_fCorrX;

float m_fCorrY;

};

void CGraph::Create (POINT &ptLT, POINT &ptRB, POINT &ptMin, POINT &ptMax)

{

m_ptLeftTop = ptLT;

m_ptRightBottom = ptRB;

m_iMinX = ptMin.x;

m_iMinY = ptMin.y;

m_iMaxX = ptMax.x;

m_iMaxY = ptMax.y;

m_iGridCoef[0]=1;

m_iGridCoef[1]=2;

m_iGridCoef[2]=5;

// Coordinate transformation coefficients

m_fCorrX = ((float)m_ptRightBottom.x-m_ptLeftTop.x)/(m_iMaxX-m_iMinX);

m_fCorrY = ((float)m_ptRightBottom.y-m_ptLeftTop.y)/(m_iMaxY-m_iMinY);

}

void CGraph::SetFunc (GRAPHFUNC lpFunc)

{

m_lpFunc = lpFunc;

}

// Draw graph

void CGraph::DrawGraph (int iColor)

{

setlinestyle (SOLID_LINE, 0, 1);

float corrx = ((float)(m_iMaxX-m_iMinX))/(m_ptRightBottom.x-m_ptLeftTop.x);

float fArg;

int x, y;

setcolor (iColor);

moveto (m_ptLeftTop.x, LogicalYToScreenY(m_lpFunc(m_iMinX)));

for (x=m_ptLeftTop.x; x<m_ptRightBottom.x; x++) {

fArg = (x-m_ptLeftTop.x)*corrx + m_iMinX;

lineto (x, LogicalYToScreenY (m_lpFunc(fArg)) );

}

}

// Draw coordinate grid

void CGraph::DrawGrid()

{

float stepx, stepy;

float c = 1;

int k=0;

float delta, mindelta;

// Select best step on OX direction...

float cur = c*m_iGridCoef[k]*m_fCorrX;

mindelta = fabs(BEST_STEP-cur);

while (1) {

if (cur>BEST_STEP) {

if (k>0) k--;

else c/=10;

}

else if (cur<BEST_STEP) {

if (k<2) k++;

else c*=10;

}

cur = c*m_iGridCoef[k]*m_fCorrX;

delta = fabs(BEST_STEP-cur);

if (delta<mindelta)

mindelta = delta;

else if (mindelta==delta)

break;

}

stepx = c*m_iGridCoef[k];

// Select best step on OY direction...

cur = c*m_iGridCoef[k]*m_fCorrY;

mindelta = fabs(BEST_STEP-cur);

while (1) {

if (cur>BEST_STEP) {

if (k>0) k--;

else c/=10;

}

else if (cur<BEST_STEP) {

if (k<2) k++;

else c*=10;

}

cur = c*m_iGridCoef[k]*m_fCorrY;

delta = fabs(BEST_STEP-cur);

if (delta<mindelta)

mindelta = delta;

else if (mindelta==delta)

break;

}

stepy = c*m_iGridCoef[k];

// Calculate start and end logical coordinates

float iStartX, iStartY;

float iEndX, iEndY;

iStartX = ((int)(m_iMinX/stepx))*stepx;

iStartY = ((int)(m_iMinY/stepy))*stepy;

iEndX = ((int)(m_iMaxX/stepx))*stepx;

iEndY = ((int)(m_iMaxY/stepy))*stepy;

float lx, ly; // Logical coordinates (current)

int x, y;

// Draw axises (OY)

settextstyle(1,0,1);

if (m_iMinX>=0)

lx = m_iMinX;

else if (m_iMinX<0 && m_iMaxX>0)

lx = 0;

else

lx = m_iMaxX;

setcolor (1);

setlinestyle (0, 0, 3);

x = LogicalXToScreenX(lx);

moveto (x, m_ptRightBottom.y+15);

lineto (x, m_ptLeftTop.y-15);

linerel (-3, 10); linerel (6, 0); linerel(-3, -10);

outtextxy (x+10, m_ptLeftTop.y-20, m_szYAxis);

// Draw axises (OX)

if (m_iMinY>=0)

ly = m_iMinY;

else if (m_iMinY<0 && m_iMaxY>0)

ly = 0;

else

ly = m_iMaxY;

setcolor (4);

y = LogicalYToScreenY(ly);

moveto (m_ptLeftTop.x-15, y);

lineto (m_ptRightBottom.x+15, y);

linerel (-10, -3); linerel (0, 6); linerel(10, -3);

outtextxy (m_ptRightBottom.x+15-textwidth(m_szXAxis), y, m_szXAxis);

// Draw bounding rectangle

setlinestyle(0,0,1);

setcolor(7);

rectangle (m_ptLeftTop.x-20, m_ptLeftTop.y-20, m_ptRightBottom.x+20, m_ptRightBottom.y+20);

char sz[10];

// Draw grid

setlinestyle (USERBIT_LINE, 0x5555, 1);

settextstyle(2,0,2);

for (lx=iStartX; lx<=iEndX; lx+=stepx) {

x = LogicalXToScreenX(lx);

moveto (x, m_ptLeftTop.y);

lineto (x, m_ptRightBottom.y);

if (lx!=iStartX && lx!=iEndX) {

sprintf(sz, NUM_FORMAT, lx);

outtextxy (x-textwidth(sz)/2, m_ptRightBottom.y, sz);

}

}

for (ly=iStartY; ly<=iEndY; ly+=stepy) {

y = LogicalYToScreenY(ly);

moveto (m_ptLeftTop.x, y);

lineto (m_ptRightBottom.x, y);

if (ly!=iStartY && ly!=iEndY) {

sprintf(sz, NUM_FORMAT, ly);

outtextxy (m_ptLeftTop.x-textwidth(sz), y-textheight(sz)/2, sz);

}

}

}

int CGraph::LogicalXToScreenX (float x)

{

return m_ptLeftTop.x + ( x-m_iMinX )*m_fCorrX;

}

int CGraph::LogicalYToScreenY (float y)

{

return m_ptRightBottom.y - ( y-m_iMinY )*m_fCorrY;

}

// Class CLegend - draws a legend of a values

class CLegend

{

public:

void Create (POINT &ptLT, POINT &ptRB);

void Add (float fVal, int iColor);

protected:

POINT m_ptLeftTop;

POINT m_ptRightBottom;

int m_iLastX;

};

void CLegend::Create(POINT &ptLT, POINT &ptRB)

{

m_ptLeftTop = ptLT;

m_ptRightBottom = ptRB;

m_iLastX = ptLT.x+10;

setcolor (7);

rectangle (ptLT.x, ptLT.y, ptRB.x, ptRB.y);

}

void CLegend::Add (float fVal, int iColor)

{

setcolor(7);

settextstyle(2,0,2);

char sz[10];

sprintf (sz, "ksi=%.2f", fVal);

rectangle (m_iLastX, m_ptLeftTop.y+10, m_iLastX+10, m_ptLeftTop.y+20);

setfillstyle (1, iColor);

bar (m_iLastX+1, m_ptLeftTop.y+11, m_iLastX+9, m_ptLeftTop.y+19);

outtextxy (m_iLastX+15, m_ptLeftTop.y+10, sz);

m_iLastX+=64;

}

// Program entry point

void main ()

{

// Clear screen

clrscr ();

// Init graphic mode

int iDriver = DETECT, iMode, iError;

// This is a path to BGI driver

char szDriverPath[] = "D:\\BORLANDC\\BGI";

initgraph (&iDriver, &iMode, szDriverPath);

iError = graphresult();

if (iError!=grOk) {

// Error initializing graphic mode

puts ("ERROR: Initializing graphic mode");

puts ("Unexpected program termination...");

return;

}

// Define points for our graphs

POINT ptLT = {20, 20}; // Left-Top corner

POINT ptRB = {619, 420}; // Right-Bottom corner

POINT ptMin = {0, 0}; // Minimum values of arg and function

POINT ptMax = {20, 6}; // Maximum values

// Define points for our legend

POINT ptlLT = {0, 450};

POINT ptlRT = {639, 479};

// Define one instance of a graph

CGraph graph;

// Define one instance of a legend

CLegend legend;

graph.Create (ptLT, ptRB, ptMin, ptMax);

graph.SetFunc (CalcFunction);

graph.m_szXAxis = (char*)szXLabel;

graph.m_szYAxis = (char*)szYLabel;

graph.DrawGrid ();

legend.Create (ptlLT, ptlRT);

int i=1;

// Draw our graphs, changing T...

for (xsi = 0.1; xsi<=1.0; xsi+=0.1) {

graph.DrawGraph (i);

legend.Add (xsi, i++);

}

if (!getch()) getch();

// Exit graphic mode

closegraph();

}

Выполненная программа.

Список литературы.