ООП / 1 / 2 / 2

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Южный федеральный университет»

Отчет по лабораторной работе №1 по дисциплине:

«Объектно-ориентированное программирование».

На тему: «Спектральный анализ кусочно-линейных функций с разрывами»

Таганрог 2013 г.

Цель лабораторной работы

Изучить принципы создания приложения «Спектральный анализ кусочно-

линейных функций с разрывами» для Windows в инструментальной среде

Delphi 7

Интерфейс приложения

unit Unit1;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs, ExtCtrls, StdCtrls, Grids;

type

TForm1 = class(TForm) GroupBox1: TGroupBox; StringGrid1: TStringGrid; Button1: TButton; Button2: TButton; PaintBox1: TPaintBox;

procedure FormCreate(Sender: TObject); procedure Button1Click(Sender: TObject); procedure Button2Click(Sender: TObject); procedure PaintBox1Paint(Sender: TObject);

private

{Private declarations } public

{Public declarations }

end;

constRowCount = 12; // количествостроктаблицыStringGrid HarmCount=8; // количество гармоник + 1

var

Form1: Tform1;

//дискретные значения времени

MasT: array[1..RowCount-1] ofreal;

//значения функции в точках разрыва

implementation

{$R *.dfm}

procedureFuncSpectr;

Harm1,Harm2: array[1..HarmCount] of real; // значениягармоникспектра A,A1,A2,B,B1,B2,M: array [0..HarmCount] of real; // амплитудыгармоник

// область вывода графиков with Form1.PaintBox1 do begin Canvas.Pen.Color:=clBlack;

Canvas.Brush.Color:=clWhite;

Canvas.Rectangle(0,0,Width,Height);

l:=70; // X-координата левого верхнего угла p:=Height-20; // Y-координата левого верхнего угла

h:=Height-50; // высота w:=Width-85; // ширина end;

//количество точек задания функции

N:=1;

while (MasT[N+1]>MasT[N]) and (N<RowCount-1) do N:=N+1;

//спектральный анализ кусочно-линейной функции с разрывами if N>1 then

begin tmax:=MasT[N];

f1:=1/tmax; dt:=(MasT[N]-MasT[1])/(N-1); M[0]:=0;

for i:=1 to N do M[0]:=M[0]+MasYl[i]+MasYr[i]; M[0]:=M[0]/2/N;

for k:=1 toHarmCountdo begin

z:=Pi*f1*k*dt;

A1[k]:=0; A2[k]:=0; B1[k]:=0; B2[k]:=0; for i:=1 to N do

begin A1[k]:=A1[k]+MasYl[i]*Sin(2*z*i)-MasYr[i]*Sin(2*z*(i-1)); A2[k]:=A2[k]+MasYl[i]-MasYr[i]*Sin(z*(2*i-1)); B1[k]:=B1[k]+MasYr[i]*Cos(2*z*(i-1))-MasYl[i]*Cos(2*z*i); B2[k]:=B2[k]+MasYl[i]-MasYr[i]*Cos(z*(2*i-1));

end;

A[k]:=A1[k]/z/N-Sin(z)*A2[k]/Sqr(N)/N; B[k]:=B1[k]/z/N+Sin(z)*B2[k]/Sqr(N)/N; M[k]:=Sqrt(Sqr(A[k])+Sqr(B[k]));

if A[k]<>0 then Q[k]:=-ArcTan(B[k]/A[k]); end;

end;

//максимальное значение функции

Ymax:=0;

for i:=1 to N do begin

if Abs(MasYl[i]) >YmaxthenYmax:=Abs(MasYl[i]); if Abs(MasYr[i]) >YmaxthenYmax:=Abs(MasYr[i]); end;

// масштабы

mr:=(h-20)/(2+2*HarmCount); // относительных единиц по Y-координате

// по Y-координате

if N>1 thenmt:=(w-15)/tmax; // времени по X-координате

with Form1.PaintBox1.Canvas do begin

//разметка осей для графика функции

//вертикальная ось

cx0:=l; cy:=p-h;

TextOut(cx0+w div 4,cy-25,'Функция'); MoveTo(cx0,cy); LineTo(cx0,cy+Round(2*mr)); MoveTo(cx0-3,cy); LineTo(cx0+3,cy); TextOut(cx0-20,cy-7,'+1');

cy0:=cy+Round(mr); TextOut(cx0-63,cy0-10,'Y(t)/Ymax');

// горизонтальнаяось

MoveTo(cx0,cy0); LineTo(cx0+w,cy0); if N>1 then

for i:=1 to N do begin

MoveTo(cx0+Round(MasT[i]*mt),cy0-3);

LineTo(cx0+Round(MasT[i]*mt),cy0+3); if (i<>1) and (i mod 2 = 1) then

TextOut(cx0+Round(MasT[i]*mt)-7,cy0+2,FloatToStr(MasT[i])); end;

TextOut(w+70,cy0+2,'t');

cy:=cy0+Round(mr); MoveTo(cx0-3,cy); LineTo(cx0+3,cy); TextOut(cx0-20,cy-7,'-1');

// разметка осей для графиков спектра cy:=cy+30;

TextOut(cx0+wdiv 5,cy-20,'Спектрфункции'); MoveTo(cx0,cy); LineTo(cx0,p+10);

for k:=0 toHarmCountdo begin

MoveTo(cx0-3,cy); LineTo(cx0+3,cy); chy0[k]:=cy+Round(mr); TextOut(cx0-45,chy0[k]-7,'Y'+IntToStr(k)+'/M1'); MoveTo(cx0,chy0[k]); LineTo(cx0+w,chy0[k]);

if N>1 then begin

MoveTo(cx0+Round(tmax*mt),chy0[k]-3); LineTo(cx0+Round(tmax*mt),chy0[k]+3); end;

TextOut(w+70,chy0[k]+2,'t');

cy:=chy0[k]+Round(mr);

end;

MoveTo(cx0-3,cy); LineTo(cx0+3,cy);

//построение графика функции

Pen.Color:=clRed;

Pen.Width:=2;

MoveTo(cx0,cy0); ifYmax<>0 then for i:=1 to N do begin

LineTo(cx0+Round(MasT[i]*mt),cy0-Round((MasYl[i]/Ymax)*mr)); MoveTo(cx0+Round(MasT[i]*mt),cy0-Round((MasYl[i]/Ymax)*mr)); LineTo(cx0+Round(MasT[i]*mt),cy0-Round((MasYr[i]/Ymax)*mr)); MoveTo(cx0+Round(MasT[i]*mt),cy0-Round((MasYr[i]/Ymax)*mr)); end;

Pen.Width:=1;

//построение графиков спектра

t:=0;

dt:=0.001;

if (N>1) and (M[1]<>0) then begin

MoveTo(cx0,chy0[0]-Round(M[0]/M[1])); LineTo(cx0+Round(tmax*mt),chy0[0]-Round(M[0]/M[1])); repeat

for k:=1 toHarmCountdo begin

Harm2[k]:=(M[k]/M[1])*cos(2*Pi*k*f1*t+Q[k]);

if t=0 thenMoveTo(cx0+Round(t*mt),chy0[k]-Round(Harm2[k]*mr)) else MoveTo(cx0+Round((t-dt)*mt),chy0[k]-Round(Harm1[k]*mr)); LineTo(cx0+Round(t*mt),chy0[k]-Round(Harm2[k]*mr)); Harm1[k]:=Harm2[k];

end;

t:=t+dt;

until (t>=tmax);

end;

end;

end;

procedure Tform1.FormCreate(Sender: Tobject); var

i: integer; begin

//количествостолбцовтаблицы StringGrid StringGrid1.ColCount:= 3;

//разметкатаблицы

StringGrid1.ColCount:= 3;

StringGrid1.Cells[0,0]:= ' t'; StringGrid1.Cells[1,0]:= ' Y(t-0) '; StringGrid1.Cells[2,0]:= ' Y(t+0) '; for i:=1 to RowCount-1 do

begin

// заполнениетаблицынулями

Form1.StringGrid1.Cells[0,i]:= '0';

Form1.StringGrid1.Cells[1,i]:= '0';

Form1.StringGrid1.Cells[2,i]:= '0';

// инициализациямассивовнулевымизначениями

MasT[i]:=StrToFloat(Form1.StringGrid1.Cells[0,i]);

MasYl[i]:=StrToFloat(Form1.StringGrid1.Cells[1,i]);

MasYr[i]:=StrToFloat(Form1.StringGrid1.Cells[2,i]);

end;

end;

procedure Tform1.Button1Click(Sender: Tobject); var

i:integer; begin

for i:=1 to RowCount-1 do begin

// обновление значений времени и функции

MasT[i]:=StrToFloat(Form1.StringGrid1.Cells[0,i]);

MasYl[i]:=StrToFloat(Form1.StringGrid1.Cells[1,i]);

MasYr[i]:=StrToFloat(Form1.StringGrid1.Cells[2,i]);

end;

FuncSpectr;

end;

procedure Tform1.PaintBoxPaint(Sender: Tobject); begin

FuncSpectr;

end;

procedure Tform1.Button2Click(Sender: Tobject); begin

Application.Terminate;

end;

end.

Вывод: изучил принципы создания приложения «Спектральный анализ кусочно-

линейных функций с разрывами» для Windows в инструментальной среде Delphi 7.

Изучили основные свойства объектов среды программирования Delphi 7.