- •Содержание
- •Введение
- •Лабораторная работа №1 основы работы вmathcad Порядок выполнения работы
- •Теоретические сведения
- •Основы пользовательского интерфейса
- •Операции с файлами
- •Входной язык системы MathCad
- •Алфавит входного языкаMathСad
- •Типы данных
- •Присваивание значений
- •Задание ранжированных переменных
- •Выполнение арифметических операций
- •Элементарные функции
- •Работа с массивами, векторами и матрицами
- •Задание формата результатов
- •Построение графиков функции
- •Символьные вычисления
- •Символьные операции с выделенными выражениями
- •Символьные операции с выделенными переменными
- •Контрольные вопросы
- •Содержание отчета
- •Задания
- •Лабораторная работа №2 решение дифференциальных уравнений
- •Порядок выполнения работы
- •Теоретические сведения
- •1. Решение с помощью обратного преобразования Лапласа
- •2. Приближенное численное решение
- •3. Решение с помощью блока Given и функции odesolve
- •Примеры выполнения
- •1. Решение дифференциального уравнения с помощью преобразований Лапласа
- •2. Решение дифференциального уравнения методом Эйлера
- •Лабораторная работа №3 решение систем дифференциальных уравнений
- •Порядок выполнения работы
- •Теоретические сведения
- •1. Аналитическое решение систем неоднородных дифференциальных уравнений (формула Коши)
- •2. Решение систем дифференциальных уравнений численными методами в средеMathCad
- •3. Приведение дифференциальных уравнений высших порядков к нормальному виду
- •4. Приведение матричного уравнения к новым координатам
- •5. Решение матричного уравнения с помощью теоремы Лагранжа-Сильвестра
- •Примеры выполнения
- •1. Аналитическое решение систем неоднородных дифференциальных уравнений (формула Коши)
- •2. Решение систем дифференциальных уравнений численными методами в средеMathCad Метод Рунге-Кутта
- •Метод Рунге-Кутта с адаптивным шагом
- •Метод Булирша-Штера
- •3. Приведение дифференциальных уравнений высших порядков к нормальному виду
- •4. Приведение матричного уравнения к новым координатам
- •5. Решение матричного уравнения с помощью теоремы Лагранжа-Сильвестра
- •Контрольные вопросы
- •Содержание отчета
- •Задания
- •Лабораторная работа №4 исследование временных характеристик элементарных звеньев и соединений звеньев
- •Порядок выполнения работы
- •Теоретические сведения
- •Пример выполнения
- •1. Построение переходной и весовой функций идеального интегрирующего звена
- •2. Построение переходной и весовой функций апериодического звена первого порядка
- •3. Построение переходной и весовой функций реального дифференцирующего звена
- •Контрольные вопросы
- •Содержание отчета
- •Задания
- •Лабораторная работа №5 исследование частотныхxарактеристик элементарных звеньев и соединений звеньев
- •Порядок выполнения работы
- •Теоретические сведения
- •Пример выполнения
- •Контрольные вопросы
- •Содержание отчета
- •Задания
- •Лабораторная работа №6 исследование устойчивости объектов управления и замкнутых систем автоматического управления
- •Порядок выполнения
- •Теоретические сведения
- •Примеры выполнения
- •Контрольные вопросы
- •Содержание отчета
- •Пример выполнения
- •Контрольные вопросы
- •Содержание отчета
- •Задания
Контрольные вопросы
Какие редакторы входят в состав MathCad.
Как осуществить ввод и редактирование формульного и текстового блоков?
Как построить графики функций в MathCad?
Перечислите типы данных MathCad.
Как осуществлять расчеты с использованием размерных переменных?
Назовите операторы присваивания, используемые в MathCad, и укажите область их действия.
Какие операторы применяются для вывода результатов вычислений в MathCad?
Назовите операторы отношения и логические операторы.
Чем отличаются ранжированные и индексированные переменные, и как осуществляется их ввод?
Как изменить формат представления результатов?
Как изменить размещение результатов вычислений в документе?
Назовите основные операции с выделенными выражениями и выделенными переменными.
Как решить простейшие уравнения в MathCad?
Назовите несколько способов дифференцирования и интегрирования выражений.
Содержание отчета
Отчет оформляется в соответствии с требованиями, предъявляемыми к оформлению лабораторных работ в вузе, и должен содержать:
Титульный лист.
Формулировку цели работы.
Постановку задачи в соответствии с вариантом задания.
Результаты работы.
Выводы.
Задания
Выполните ниже приведенные задания, взяв коэффициенты их таблицы 1.4 в соответствии со своим вариантом.
Рассчитайте значение выражения
![]()
Рассчитайте значения функции для указанного диапазона изменения аргумента с шагом 0,1 и выведите таблицу результатов
![]()
Постройте графики функций в одной координатной плоскости с шагом 0,1 и 0,01.
![]()
Найдите производные и интегралы от следующих выражений
![]()
![]()
Упростите выражения
![]()
![]()
Решите уравнение
![]()
![]()
Таблица 1.4.
|
Вариант |
a |
b |
c |
d |
f |
g |
|
1 |
0,5 |
0,8 |
1,2 |
0,56 |
0,98 |
1,4 |
|
2 |
1,18 |
5,94 |
0,87 |
0,14 |
2,37 |
1,67 |
|
3 |
-0,14 |
0,12 |
0,01 |
8,63 |
4,9 |
0,87 |
|
4 |
11 |
5 |
3 |
7,9 |
0,45 |
4,68 |
|
5 |
0,85 |
-0,68 |
0,23 |
1,54 |
0,82 |
2,38 |
|
6 |
4,23 |
4,87 |
3,56 |
2,18 |
7,54 |
0,9 |
|
7 |
0,15 |
0,18 |
1,67 |
0,43 |
0,59 |
1,24 |
|
8 |
0,58 |
0,97 |
0,45 |
3,1 |
2,47 |
6,71 |
|
9 |
5,74 |
5,61 |
3,28 |
1,86 |
0,79 |
1,14 |
|
10 |
0,45 |
0,78 |
0,25 |
1,37 |
2,145 |
2,56 |
|
11 |
1,42 |
1,78 |
2,64 |
3,71 |
1,15 |
4,57 |
|
12 |
0,84 |
1,27 |
0,47 |
2,43 |
3,47 |
5,11 |
Лабораторная работа №2 решение дифференциальных уравнений
Цель работы: получение навыков по решению дифференциальных уравнений различными методами.
Порядок выполнения работы
Для заданных дифференциальных уравнений найти решения при различных начальных условиях и различных правых частях методами:
преобразований Лапласа;
Эйлера (численно с переходом к уравнениям в конечных разностях);
одним из численных методов, реализованным в виде процедуры Mathcad, например, с помощью блока Given и функции odesolve(t,Тк[n]).
Если выбранный метод не позволяет получить решение, перейти к следующему методу или следующей задаче.
