2. ввести значение переменной n – степень полинома знаменателя передаточной функции,
3. ввести значение переменной m – степень полинома числителя передаточной функции,
4. ввести значения переменных t0, t1 – начальное и конечное время интегрирования,
5. ввести значение переменной h – шаг интегрирования,
6. ввести значение переменной s1 – количество шагов на один вывод решения,
7. ввести значение переменой amplituda - амплитуда графиков функций в позициях (в текстовом файле),
8. ввести строку path[30] - полный путь к текстовому файлу для вывода данных, например, d:/user/out.txt,
9. описать массив float v[600][4] - массив выходных координат:
нулевой столбец - выходной сигнал,
первый столбец - его первая производная,
второй столбец - его вторая производная,
третий столбец - входной сигнал,
количество точек вывода (строк массива) подсчитывается по формуле:
((t1-t0)/h)/s1+1
10. описать массив w[2][n+1] – коэффициенты передаточной функции по возрастающим степеням:
первая строка – числитель,
вторая строка – знаменатель,
11. ввести массив w [2][n+1],
12. описать входной сигнал системы в функции float input(float t), например,
Float input(float t)
{
Float f;
f=1.0; // единичный входной сигнал
Return f;
}
13. обратиться к программе вычислений:
Wyhod(m, n, t0, t1, h, s1, w, amplituda, path, v);
Пример: рассчитать выходной сигнал системы, заданной передаточной функцией:
W(p)=(p + 20) / (p4 + 5p3 + 10p2 + 15p + 20)
В этом случае n=4, m=1, t0=0, t1=4, h=0.02, s1=5,
w[2][5] = 20 1 0 0 0
20 15 10 5 1
Головная программа:
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <conio.h>
void wyhod(int m, int n, float t0, float t1, float h, int s1, float w[2][n+1], int amplituda, char path[], float v[][4]);
int main(int argc, char **argv)
{
int m; // степень полинома числителя
int n; // степень полинома знаменателя
float t0, t1; // начальное и конечное время интегрирования
float h; // шаг интегрирования
int s1; // количество шагов интегрирования
// на один вывод вектора решения
char path[30]; // полный путь к текстовому файлу
// для вывода данных, например, d:/user/out.txt
int amplituda; // амплитуда графиков функций в позициях
// (в текстовом файле)
float v[600][4]; // массив выходных координат:
// нулевой столбец - выходной сигнал,
// первый столбец - его первая производная,
// второй столбец - его вторая производная,
// третий столбец - входной сигнал,
// количество точек вывода подсчитывается по формуле:
// ((t1-t0)/h)/s1+1
int i; // рабочая переменная для ввода исходных данных
Char c0;
printf("\nStepeny polinoma chislit. m= ");
scanf("%d", &m);
printf("\nStepeny polinoma znamenat. n= ");
scanf("%d", &n);
float w[2][n+1]; // массив коэффициентов числителя
// и знаменателя передаточной функции
// по возрастающим степеням
printf("\nNachal. vremja integrir. t0= ");
scanf("%f", &t0);
printf("\nKonech. vremja integrir. t1= ");
scanf("%f", &t1);
printf("\nShag integrir. h= ");
scanf("%f", &h);
printf("\nKol-vo shagov na odin vyvod s1= ");
scanf("%d", &s1);
printf("\nAmplituda grafikov amplituda= ");
scanf("%d", &lituda);
printf("\nPuty k vyhod. failu:\n");
scanf("%s", path);
printf("\nVvedite koeff. chislit. pered. funkcii (%d znacheniy):\n", n+1);
for (i=0; i<=n; i++)
scanf("%f", &w[0][i]);
printf("\nVvedite koeff. znamenat. pered. funkcii (%d znacheniy):\n", n+1);
for (i=0; i<=n; i++)
scanf("%f", &w[1][i]);
Wyhod(m, n, t0, t1, h, s1, w, amplituda, path, v);
c0=getch();
Return 0;
}
Результат решения задачи:
Результаты, сохраненные в выходном файле:
------------------------------------------------
t x dx/dt d2x/dt2 input
* 1 2 +
------------------------------------------------
0.000000 0.00000 0.00000 0.00000 1.00000
0.100000 0.00022 0.00717 0.16186 1.00000
0.200000 0.00213 0.03497 0.40230 1.00000
0.300000 0.00808 0.08845 0.66787 1.00000
0.400000 0.02069 0.16810 0.92056 1.00000
0.500000 0.04248 0.27125 1.13425 1.00000
0.600000 0.07557 0.39308 1.29198 1.00000
0.700000 0.12152 0.52745 1.38391 1.00000
0.800000 0.18125 0.66752 1.40579 1.00000
0.900000 0.25498 0.80627 1.35771 1.00000
1.000000 0.34223 0.93684 1.24321 1.00000
1.100000 0.44186 1.05290 1.06850 1.00000
1.199999 0.55213 1.14881 0.84186 1.00000
1.299999 0.67079 1.21987 0.57309 1.00000
1.399999 0.79516 1.26239 0.27307 1.00000
1.499999 0.92223 1.27382 -0.04671 1.00000
1.599999 1.04884 1.25278 -0.37447 1.00000
1.699999 1.17170 1.19905 -0.69859 1.00000
1.799999 1.28759 1.11356 -1.00785 1.00000
1.899999 1.39342 0.99832 -1.29183 1.00000
1.999999 1.48636 0.85635 -1.54111 1.00000
2.099999 1.56392 0.69153 -1.74758 1.00000
2.199999 1.62406 0.50849 -1.90458 1.00000
2.299999 1.66519 0.31243 -2.00713 1.00000
2.399998 1.68630 0.10899 -2.05197 1.00000
2.499998 1.68693 -0.09599 -2.03770 1.00000
2.599998 1.66724 -0.29659 -1.96471 1.00000
2.699998 1.62795 -0.48705 -1.83524 1.00000
2.799998 1.57036 -0.66189 -1.65318 1.00000
2.899998 1.49627 -0.81611 -1.42403 1.00000
2.999998 1.40797 -0.94535 -1.15466 1.00000
3.099998 1.30815 -1.04597 -0.85314 1.00000
3.199998 1.19982 -1.11520 -0.52842 1.00000
3.299998 1.08622 -1.15120 -0.19015 1.00000
3.399997 0.97072 -1.15311 0.15170 1.00000
3.499997 0.85673 -1.12108 0.48708 1.00000
3.599997 0.74760 -1.05624 0.80619 1.00000
3.699997 0.64650 -0.96069 1.09976 1.00000
3.799997 0.55638 -0.83743 1.35929 1.00000
3.899997 0.47982 -0.69022 1.57737 1.00000
3.999997 0.41899 -0.52354 1.74781 1.00000
---------------------------------------------------------------------------
| t | g r a p h i c s
---------------------------------------------------------------------------
| 0.000000 |*+ 1 2
| 0.100000 |*+ 1 2
| 0.200000 |*+ 1 2
| 0.300000 |*+ 1 2
| 0.400000 |*+ 1 2
| 0.500000 |+* 1 2
| 0.600000 |+ * 1 2
| 0.700000 |+ * 1 2
| 0.800000 |+ * 1 2
| 0.900000 |+ * 1 2
| 1.000000 |+ * 12
| 1.100000 |+ * 2 1
| 1.200000 |+ * 2 1
| 1.300000 |+ * 2 1
| 1.400000 |+ * 2 1
| 1.500000 |+ 2* 1
| 1.600000 |+ 2 * 1
| 1.700000 |+ 2 * 1
| 1.800000 |+ 2 * 1
| 1.900000 |+ 2 * 1
| 2.000000 |+ 2 1 *
| 2.100000 |+ 2 1 *
| 2.200000 |+ 2 1 *
| 2.300000 |2+ 1 *
| 2.400000 |2+ 1 *
| 2.500000 |2+ 1 *
| 2.600000 |+2 1 *
| 2.700000 |+ 2 1 *
| 2.799999 |+ 2 1 *
| 2.899999 |+ 12 *
| 2.999999 |+ 1 2 *
| 3.099999 |+ 1 2 *
| 3.199999 |1+ 2 *
| 3.299999 |1+ 2 *
| 3.399999 |1+ 2*
| 3.499999 |1+ * 2
| 3.599999 |+ 1 * 2
| 3.699999 |+ 1 * 2
| 3.799999 |+ 1 * 2
| 3.899998 |+ 1 * 2
| 3.999998 |+ *1 2
Символы, используемые для вывода графиков:
+ входной сигнал,
* выходной сигнал,
“ 1 ” его первая производная,
“ 2 ” его вторая производная.
Вычисление определенного интеграла методом Ньютона-Котеса
В головной программе необходимо:
1. описать прототип функции:
