Решение задач по электротехнике использование MATLAB

Конспект по начертательной
геометрии
Начертательная геометрия
Практикум решения задач
Геометрические основы
Инженерная графика
ЕСКД
Каталог графических примеров
Архитектура ЭВМ
Информатика и
информационные технологии
Конспект лекций по ядерной физике
ТОЭ
Физические законы механики
Волны оптика
Электротехника
Общая электротехника
Решение задач по
электротехнике
Язык программирования
MATLAB
Расчет электрических цепей
Моделирование цепей
переменного тока
Дифференциальные уравнения
Вычислительныe системы
Вычислительные комплексы
Электротехнические материалы
Теория конструктивных
материалов
Учебник PHP
Турбо Паскаль
Встроенный ассемблер
Turbo Vision
Java
Примеры программирования
на Java
Примеры скриптов
История искусства 18-19 век

При выполнении заданий студент должен использовать знания, полученные в курсе математики. Это разделы: решения систем линейных алгебраических уравнений, комплексные числа, вектора и действия над ними, дифференциальное исчисление, решение обыкновенных дифференциальных уравнений, ряды Фурье и спектральный анализ, теория функций комплексного переменного и д.р. Система MATLAB специально создана для проведения именно инженерных расчетов: математический аппарат, используемый ею, предельно приближен к современному математическому аппарату инженера и ученого и опирается на вычисления с матрицами, векторами и комплексными числами; графическое представление функциональных зависимостей здесь организовано в форме, требуемой именно инженерной документацией; Это сочетается с мощными средствами графической визуализации и даже анимационной графики. К расширению системы были привлечены крупнейшие научные школы мира в области математики, программирования и естествознания. Система MATLAB имеет собственный язык программирования, напоминающий Basic. В обоих режимах пользователю доступны практически все вычислительные возможности системы, в том числе по выводу информации в графической форме. Новые свойства системе MATLAB придала ее интеграция с программной системой Simulink, созданной для моделирования динамических систем и устройств, заданных в виде системы блоков.

новый интерфейс с набором инструментов для управления средой, включающий в себя окно команд (Command Window), окно истории команд (Command History), браузер рабочей области (Workspace Browser) и редактор массивов (Array Editor); Благодаря текстовому формату М-файлов пользователь может ввести в систему любую новую команду, оператор или функцию и затем пользоваться ими столь же просто, как и встроенными операторами или функциями. С одной стороны, MATLAB содержит огромное число операторов и функций, которые решают множество практических задач, для чего ранее приходилось готовить достаточно сложные программы. Широко практикуется функциональная закраска сложных поверхностей, в том числе с интерполяцией по цвету. Полный комплект системы размещается на двух компакт-дисках только для чтения (CD- ROM), на одном из которых размещены PDF-файлы документации. Для раскрытия главного меню активизируется кнопка Пуск (Start), расположенная внизу рабочего стола слева, или можно щелкнуть на значке с логотипом системы на рабочем столе Windows. Для уточнения версии системы следует вывести окно с информацией о системе (команда About MATLAB (О MATLAB) в меню Help (Помощь). Они обеспечивают важное свойство новых версий систем — их совместимость со старыми версиями в части преемственности навыков работы. В версии MATLAB 6.0 обе команды clc и home действуют аналогично - очищают экран и помещают курсор в левый верхний угол окна командного режима работы. Работа с системой в режиме прямых вычислений носит диалоговый характер пользователь набирает на клавиатуре вычисляемое выражение, редактирует его (если нужно) в командной строке и завершает ввод нажатием клавиши ENTER. Имя переменной может содержать до 19 символов и не должно совпадать с именами функций и процедур системы и системных переменных. Поэтому в нашем случае результат вычислений будет вектором того же размера, что и аргумент V, но элементы возвращаемого вектора будут синусами или экспонентами от элементов вектора V. В остальных случаях будет использоваться представление сессии прямо в тексте книги в представленном выше текстовом формате - основном для командного режима работы с системой MATLAB. В системе MATLAB имеется несколько имен переменных, которые используются системой и входят в состав зарезервированных. Выбирая нужный вид представления чисел с помощью мыши, можно обеспечить в дальнейшем вывод чисел в командное окно именно в такой форме. Она предназначена для установки и изменения формата представления чисел, которые выводятся в командное окно в процессе расчетов. В MATLAB есть несколько дополнительных функций, рассчитанных только на комплексный аргумент: Функции — это имеющие уникальные имена объекты, выполняющие определенные преобразования своих аргументов и при этом возвращающие результаты этих преобразований. При этом предполагается, что значения аргумента откладываются вдоль горизонтальной оси графика, а значения функции - вдоль вертикальной оси. График снабженный сеткой и надписями. Программа для вывода графика, снабженного сеткой, будет такова: Заголовок графика выводится с помощью процедуры title. Если после обращения к процедуре plot вызвать title таким образом: При этом изображающая точка на графике имеет вид маленькой кометы (с головкой и хвостиком), которая плавно перемещается от одной точки к другой. Это достигается за счет использования процедуры axis. Команда axis([xmin xmax ymin ymax]) устанавливает жесткие границы поля графика в единицах величин, откладываемых по осям. Специфика построения трехмерных графиков требует не просто задания ряда значений х и у, то есть векторов х и у. quiver(X,Y,U,V) - строит график поля градиентов в виде стрелок для каждой пары элементов массивов X и Y, причем элементы массивов U и V указывают направление и размер стрелок; Команда plot3(...) является аналогом команды plot (...), но относится к функции двух переменных z(x, у). plot3(X,Y,Z), где X, Y и Z - три матрицы одинакового размера, строит точки с координатами X(i,:), Y(i,:) и Z(i,:) и соединяет их отрезками прямых. Рекомендуется ознакомиться с командами и функциями, используемыми совместно с описанными командами: axis, caxis, colormap, hold, shading и view. Иногда график поверхности полезно объединить с контурным графиком ее проекции на плоскость, расположенным под поверхностью. Особенно наглядное представление о поверхностях дают сетчатые графики, использующие функциональную закраску ячеек. Можно заметить, что благодаря функциональной окраске график поверхности гораздо более выразителен, чем при построениях без такой окраски, представленных ранее (причем даже в том случае, когда цветной график печатается в черно-белом виде). Для повышения наглядности представления поверхностей можно использовать дополнительный график линий равного уровня, получаемый путем проецирования поверхности на опорную плоскость графика (под поверхностью). Графики имитируют оптические эффекты рассеивания, отражения и зеркального отражения света. Для получения трехмерных контурных графиков используется команда contour3:

contour3(...) - имеет синтаксис, аналогичный команде contour(...), но

строит линии равного уровня в аксонометрии с использованием функциональной окраски (окраска меняется вдоль оси Z).

Установка осевых надписей Для установки надписей возле осей х, у и z используются следующие команды: Для создания легенды используются различные варианты команды legend, некоторые из которых приведены ниже: В новой версии MATLAB 6 для изменения свойств графиков (их форматирования) используются принципы визуального контроля за стилем (видом) всех объектов графиков. Работа в режиме калькулятора в средеMATLAB, несмотря на довольно значительные возможности, имеет существенные недостатки.

Укороченная форма условного оператора имеет вид: if <условие> <операторы> end

Чтобы обойти это препятствие, нужно несколько числовых переменных объединить в единый объект - вектор- строку, а последнее легко выполняется при помощи обычной операции формирования вектора-строки из отдельных элементов. Такие процедуры называют функциями функций. Если же эти значения не устраивают пользователя, то следует перед обращением к процедуре численного интегрирования установить новые значения допустимых погрешностей с помощью процедуры odeset таким образом: Если последнюю величину не указать, по умолчанию интервал разобьется на 25 частей.

Начертательная геометрия и инженерная графика, перспектива