К У Р С О В А Я Р А Б О Т А
по дисциплине "Информатика"
РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО МОДУЛЯ НА ЯЗЫКЕ ПРОГРАММИРОВАНИЯ ВЫСОКОГО УРОВНЯ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ ЗАДАЧ
вариант №12
Выполнил
Студент: Лаптева И.Е.
Группа: ММ - 130703
Принял: Мещанинова Т.В.
Екатеринбург
Содержание
1.Введение (стр.3).
2. Отчет о решении задач (стр.4-16):
2.1. ЗАДАЧА 1. РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРА ПИТАНИЯ.(стр.4-6);
2.2. ЗАДАЧА 2. РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНОЙ
ХАРАКТЕРИСТИКИ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО КОНТУРА.(стр.7-8);
2.3. ЗАДАЧА 3. ЧИСЛЕННОЕ ИНТЕГРИРОВАНИЕ АНАЛИТИЧЕСКИ ЗАДАННОЙ ФУНКЦИИ.(стр.9-11);
2.4. ЗАДАЧА 4. ЧИСЛЕННОЕ РЕШЕНИЕ НЕЛИНЕЙНЫХ УРАВНЕНИЙ С ЗАДАННОЙ ТОЧНОСТЬЮ.(стр.12-13).
3.Заключение(стр.14).
Введение
Цель: закрепление знаний основ информатики и умений решать с помощью персонального компьютера типовых инженерно-технических задач программными методами с использованием языка программирования Pascal.
Выполнение курсовой работы осуществляется самостоятельно по индивидуальному заданию под руководством преподавателя и предусматривает постановку, алгоритмизацию, программирование четырех задач (две – из области радиотехники и две – из области прикладной математики), получение их решения на персональном компьютере и оформление отчета. При этом используется весь арсенал изученных и освоенных методов и приемов работы на персональном компьютере.
Работа выполнена в среде Pascal ABC.net.
ОТЧЕТ О РЕШЕНИИ ЗАДАЧ.
ЗАДАЧА 1. РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРА ПИТАНИЯ.
По заданным значениям напряжения сети, площади сечения выбранного сердечника, требуемому количеству вторичных обмоток, величинам их напряжения и тока рассчитать количество витков и диаметр провода в каждой обмотке.
Для расчетов можно использовать приближенные зависимости, которые являются приемлемыми при следующих условиях:
· габаритная мощность трансформатора не более 100 ватт;
· частота сети 50 Гц;
· магнитная индукция в стальном сердечнике 1200 Гс;
· максимальная плотность тока в обмотках 2,55 а/кв.мм;
· коэффициент полезного действия трансформатора 0,8 – 0,9.
Габаритная мощность трансформатора вычисляется по формуле
(ватт),
где m – количество вторичных обмоток,
n – коэффициент полезного действия;
U(i) – напряжение на i-ой вторичной обмотке (вольт);
I(i) – величина тока в i-ой вторичной обмотке (ампер).
Количество витков первичной обмотки трансформатора определяется зависимостью:
где U – напряжение сети (вольт);
S – площадь сечения сердечника (кв. см).
Диаметр провода первичной обмотки определяется по формуле:
(мм).
Количество витков i-ой вторичной обмотки – по выражению:
.
Диаметр провода i – ой вторичной обмотки – по формуле:
(мм).
Исходные данные
| U | S | n | m | U1 | I1 | U2 | I2 | U3 | I3 |
| в | кв. см | в | а | в | а | в | a | ||
| 0,81 | 5,0 | - | - | - | - |
Таблица принятых обозначений переменных
| U | S | n | U1 | I1 | U2 | I2 | U3 | I3 |
| D0 | K0 | D1 | K1 | D2 | K2 | D3 | K3 | P |
Алгоритм решения задачи
1.Находим мощность трансформатора.
2.Вычисляем диаметр первичной и i-вторичных обмоток.
3.Вычисляем количество витковпервичной и i-вторичных обмоток.
4.Выводим результаты вычислений.
Текст программы
var u,s,n,u1,i1,u2,i2,u3,i3,p,d0,d1,d2,d3,k0,k1,k2,k3:real;
Begin
u:=110;
s:=2;
n:=0.8;
u1:=12;
i1:=5;
u2:=9;
i2:=3;
u3:=3;
i3:=1;
p:=1/n*((u1*i1)+(u2*i2)+(u3*i3));//находим мощность трансформатора
d0:=sqrt(p/(u*2));//диаметр первичной обмотки
d1:=sqrt(i1/2);
d2:=sqrt(i2/2);
d3:=sqrt(i3/2);//диаметры вторичных
k0:=1.83*1000000*0.95/(u*s);//количество витков первичной обмотки
k1:=38/s*u1*1.05;
k2:=38/s*u2*1.05;
k3:=38/s*u3*1.05;//количество витков вторичных обмоток
write('При напряжении ',u,' и площади сечения сердечника ', s);writeln;
write('а так же коэффициенте полезного действия трансформатора ', n:5:2);writeln;
write('мощность трансформатора = ',p:5:2);writeln;
write('количество витков первичной обмотки = ',k0:8:2,' а диаметр = ',d0:5:2);writeln;
write('количество витков 1-3 вторичных обмоток соответственно равно ',k1:5:2,' ',k2:5:2,' ', k3:5:2);writeln;
write('диаметр витков 1-3 вторичных обмоток соответственно равен ',d1:5:2,' ',d2:5:2,' ', d3:5:2);writeln;
readln;
END.
Результаты решения задачи в виде таблицы
| Тип параметра | Параметр | Значение |
| Количество витков | Первичной обмотки, K0 | 5268,2 |
| Первой вторичной обмотки, K1 | 79,8 | |
| Диаметр провода, мм | Первичной обмотки, D0 | 0,4 |
| Первой вторичной обмотки, D1 | 1,58 | |
| Ток, А | Первичной обмотки, I | 0,33 |
Краткий анализ результата
С уменьшением напряжения (U) количество витков вторичной обмотки уменьшается.С уменьшением силы тока (I) диаметр провода вторичной обмотки также уменьшается.
ЗАДАЧА 2. РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТОЧНОЙ
ХАРАКТЕРИСТИКИ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО КОНТУРА.
По заданному выражению для амплитудно-частотной характеристики резонансного контура
,
где K – коэффициент усиления,
WP – резонансная частота,
W – текущая частота,
Z – относительный коэффициент затухания,
рассчитать таблицу значений A(W) при изменении частоты W от 0 до Wкон с шагом DW=0,1*Wкон при различных значениях относительного коэффициента затухания Z, изменяющегося от Zнач до Zкон с шагом Zшаг.
По данным таблицы построить на осях координат A(W), W графики изменения амплитуды A(W) от частоты W для различных значений Z.
Исходные данные
| K | WP | Wкон | Zнач | Zкон | Zшаг |
| 7,0 | 8,0 | 0,2 | 0,7 | 0,25 |
Алгоритм решения задачи
Программа написана без использования функций и процедур.
1.Зная начальные и конечные z и w и их шаги,с помощью двух операторовwhile вычисляем AW (в первом while проходим от z начального до z конечного,во втором-от w начального до w конечного.При этом после каждого прохождения цикла вычисляем следующие значения z и w с помощью шагов).
2.После каждого вычисления формулы во втором операторе while выводим результат:W и AW,полученное при этом W.Всего получается 33 храктеристик (т.к.w-11,z-3).
Текст программы
var k,wp,w,wstep,z,zstep:real;
a: array [0..10] of real;
i:integer;
Begin
k:=7;
wp:=8;
z:=0.2;
zstep:=0.2;
wstep:=0.1*16;
while z<=0.7 do
Begin
writeln('при z = ',z);
w:=0;
i:=0;
while <=16 do
Begin
a[i]:=(k*sqr(wp))/sqrt(sqr(sqr(wp)-sqr(w))+sqr(2*z*wp*w));
write(' ',a[i]:5:2);
w:=w+wstep;
inc(i);
end;
writeln;
z:=z+zstep;
end;
end.
