СКТ_Лабораторная работа N2
.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кубанский государственный технологический университет»
Кафедра электроснабжения промышленных предприятий
Специальные компьютерные технологии
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА MATLAB
Руководство к лабораторной работе № 2 по курсу «Специальные компьютерные технологии»
для студентов всех форм обучения специальности 140400.62 «Электроэнергетика и электротехника»
Краснодар
2012
Составители: канд. техн. наук, доц. В.Ю. Карандей
канд. техн. наук, доц. Б.К. Попов
УДК 621.316.008
Специальные компьютерные технологии: Руководство к лабораторной работе № 2 по курсу «Специальные компьютерные технологии» для студентов всех форм обучения специальности 140400.62 «Электроэнергетика и электротехника» /Сост: В.Ю. Карандей, Б.К. Попов; Кубан. гос. технол. ун-т. Каф. электроснабжения промышленных предприятий. – Краснодар.: Изд. КубГТУ, 2012. – 8 с.
Разработаны программа дисциплины, темы лабораторных занятий, приведен список основной и дополнительной рекомендуемой литературы, методика выполнения и требования к оформлению лабораторной работы, а также приложения с исходными данными для выполнения лабораторной работы.
Ил. 2. Табл. 5. Библиогр.: 11 назв.
Печатается по решению методического совета Кубанского государственного технологического университета
Рецензенты:
д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой электроснабжения промышленных предприятий КубГТУ Б.А. Коробейников.
главный инженер ООО "КубаньМонтажИнжиниринг" А.Н. Коваль
КубГТУ, 2012
2
Задание №1
Решить систему уравнений, взятую в соответствии с номером варианта, выбираемом по значению b (последняя цифра зачетной книжки) (таблица 1.1). Решение системы уравнений вывести в виде вектора Х. Сформировать матрицу А из коэффициентов данной системы уравнений и вектор В из свободных членов системы. Для полученного вектора В выполнить следующие операции: транспонирование (результат вывести в виде матрицы ВТ), умножение вектора на число, равное a+10 (a – предпоследняя цифра зачетной книжки) (результат вывести в виде матрицы B1), прибавить к каждому элементу вектора данное число a+10 (результат вывести в виде матрицы B2), осуществить поэлементное возведение в степень числа b+2 вектор В (результат вывести в виде матрицы B3). Для матрицы А выполнить: транспонирование (результат вывести в виде матрицы АТ), обращение матрицы (результат вывести в виде матрицы invA), возведение матрицы в степень числа, равного a+2 (результат вывести в виде матрицы A1) , выполнить образование функций ln(x), exp(x), 
x для матрицы А (результаты вывести в виде матриц А2, А3, А4, соответственно). После выполнения задания сохранить результаты в файл Zadacha_1_ab.mat.
Таблица 1.1
Последняя |
|
|
|
|
|
цифра |
Задание |
|
|||
зачетной |
|
||||
|
|
|
|
||
книжки: |
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
||
|
3x |
y |
z |
12 |
|
1 |
x |
2 y |
4z |
6 |
|
|
5x |
y |
2z |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2x |
y |
z |
4 |
|
2 |
x |
3y |
z |
7 |
|
3x |
y |
4z |
12 |
||
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
2x |
3y |
4z |
3 |
|
3 |
3x |
4 y |
2z |
5 |
|
|
2x |
7 y |
5z |
13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2x |
7 y |
5z |
9 |
|
4 |
x 5 y |
5z |
2 |
||
|
4x |
2 y |
7z |
24 |
|
|
|
|
|
|
|
3
Таблица 1.1 (продолжение)
Последняя |
|
|
|
|
|
цифра |
|
Задание |
|
||
зачетной |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
книжки |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
2x |
3y |
z |
0 |
5 |
|
x |
2 y |
4z |
9 |
|
|
|
y z |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
3y |
4z |
17 |
6 |
|
2x |
3y |
5z |
16 |
|
|
3x |
4 y |
z |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2x |
2 y |
4z |
6 |
7 |
|
x |
3y |
5z |
6 |
|
|
3x |
2 y |
6z |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3x |
2 y |
4z |
12 |
8 |
|
3x |
4 y |
2z |
6 |
|
|
2x |
y |
z |
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2x |
y |
3z |
4 |
9 |
|
x |
3y |
z |
11 |
|
|
x |
2 y |
2z |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2x |
y |
z |
14 |
0 |
|
3x |
4 y |
2z |
11 |
|
|
3x 2 y 4z 11 |
|||
|
|
|
|
|
|
Задание №2 |
|
|
|
|
|
Создать функцию |
пользователя y=f(x) |
(таблица 2.1), вычислить ее |
|||
значение в точке х0 и простроить график на отрезке [x0 – (a+5); x0 + (a+5)], с шагом (a+5)/10.
Таблица 2.1
Последняя |
|
|
|
|
|
|
|
|
цифра |
|
Функция |
х0 |
|||||
зачетной |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
книжки |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|
3 |
||
|
|
|
|
e |
x |
|
||
1 |
y |
|
|
|
|
|
x |
5,5 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
e x |
1 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|||
4
Таблица 2 (продолжение)
Последняя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
цифра |
|
|
|
|
|
|
Функция |
|
|
|
х0 |
|||||||||||
зачетной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
книжки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
2 |
|
y |
|
|
|
|
|
x2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
x |
2,75 |
||||
|
|
|
|
ln(x2 |
1) |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
3 |
|
y |
|
|
shx |
sin x |
|
|
1 |
3,1 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
4,21 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
x(1 |
ln x) |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
5 |
y |
|
2 |
sin2 2x |
|
3 |
cos2 2x |
6,32 |
||||||||||||||
3 |
4 |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
6 |
|
|
|
y |
|
sin2 |
x |
|
1 |
|
4,75 |
|||||||||||
|
|
|
|
cos4 |
x |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
y |
|
|
ex 3 |
x2 |
|
|
x |
|
|
1 |
2,35 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
y |
|
x3 3 (1 |
x)2 |
|
|
1 |
8,29 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
y |
|
e x |
1 |
x |
|
|
x2 |
x2 |
4,56 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
y |
|
|
|
x |
1 |
cos(0,5x) |
1,23 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для |
заданного графика |
функции применить следующее |
||
форматирование (таблица 2.2). |
|
|
||
Таблица 2.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Предпоследняя |
Тип точки |
Цвет линии |
Тип линии |
|
цифра зачетной |
|
|
|
|
книжки |
|
|
|
|
1 |
|
2 |
3 |
4 |
1, 0 |
|
Окружность |
Фиолетовый |
Сплошная |
2, 9 |
|
Крест |
Голубой |
Двойной пунктир |
3, 8 |
|
Плюс |
Красный |
Штрих-пунктир |
4, 7 |
|
Восьмиконечная |
Зеленый |
Штриховая |
|
снежинка |
|
|
|
|
|
|
|
|
5, 6 |
|
Квадрат |
Синий |
Двойной пунктир |
5
После выполнения задания сохранить результаты в файл
Zadacha_2_ab.mat, а построенный график в файл Zadacha_2_ab.fig.
Задание №3
В пакете Simulink системы MATLAB реализовать одну из схем, приведенных на рисунках 3.1 и 3.2, в соответствии с вариантом. Для данной цепи выполнить визуализацию входного напряжения, напряжения на каждом из элементов, а также тока цепи при помощи цифрового осциллографа. Все измеряемые величины должны быть выведены на одних осях, в случае несопоставимых значений данных величин следует применять усиление/ослабление соответствующего сигнала.
Задания по вариантам приведены в таблицах 3.1 и 3.2. Результаты сохранить в файл Zadacha_3_ab.mdl.
Рисунок 3.1
|
Рисунок 3.2 |
|
Таблица 3.1 |
|
|
|
|
|
Номер рисунка |
|
Предпоследняя цифра зачетной |
|
|
книжки |
|
|
|
3.1 |
|
0; 2; 4; 6; 8 |
|
|
|
3.2 |
|
1; 3; 5; 7; 9 |
|
|
|
6
Таблица 3.2
Последняя |
Uвх, В |
R, Ом |
L, мГн |
C, мкФ |
цифра |
|
|
|
|
зачетной |
|
|
|
|
книжки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
100sin(20t) |
11 |
- |
31 |
|
|
|
|
|
2 |
50sin(40t-30o) |
12 |
8 |
- |
|
|
|
|
|
3 |
70sin(50t+90o) |
13 |
- |
33 |
4 |
100sin(60t-90o) |
14 |
6 |
- |
5 |
120sin(50t) |
15 |
- |
35 |
|
|
|
|
|
6 |
200sin(100t+45o) |
16 |
4 |
- |
7 |
150sin(50t) |
17 |
- |
37 |
|
|
|
|
|
8 |
110sin(40t-60o) |
18 |
2 |
- |
9 |
150sin(50t) |
19 |
- |
39 |
|
|
|
|
|
0 |
60sin(40t+60o) |
10 |
10 |
- |
Основная литература
1 Расчет электрических цепей в MATLAB: Учебный курс. – СПб.:
Питер, 2004. – 250 с.: ил.
2 Ануфриев И.Е., Смирнов А.Б., Смирнова Е.Н. MATLAB 7. – СПб: БХВ-Петербург, 2005. – 1104 с.: ил.
3 Максимов Н.А. Microsoft OFFICE (часть третья). Учебный практикум. - Чебоксары, 2009.– 56с.
4 Диго С.М. Базы данных. проектирование и создание: Учебнометодический комплекс. – М.: Изд. Центр ЕАОИ. 2008. – 171 с.
5Бьюли А. Изучаем SQL. – Пер. с англ. – СПб: Символ-Плюс, 2007. – 312 с., ил.
6Фаронов В.В. Турбо Паскаль 7.0. Начальный курс. Учебное пособие. -М.: Издательство «ОДМ Групп», 2003. -616с., ил.
7Потапахин В.В. Turbo Pascal: решение сложных задач. - Спб.: БХВПетербург, 2006. - 208с.: ил.
8Фаронов В.В. программирование баз данных в Delphi 7. Учебный курс. – СПб.: Питер, 2006. – 456 с.: ил.
9А. Епанешников, В. Епанешников Программирование в среде Turbo Pascal 7.0. - 3-е изд., стер. - М.: «ДИАЛОГ МИФИ», 1995. - 288 с.
7
Дополнительная литература
10 Культин Н.Б. Программирование в Turbo Pascal 7.0 и Delphi / Второе издание переработанное и дополненное. – СПб.: БХВ – Санкт-Петербург,
1999. – 416 с., илл.
11 Гофман В. Э., Хомоненко А. Д. Delphi. Быстрый старт. — СПб.: БХВ-Петербург, 2003. — 288 с: ил.
8