Электротехника_и_электроника_книга_1_электрические_и_магнитные_цепи_Герасимов_В.Г._ Кузнецов_Э.В.,_Николаева_О.В. (945949), страница 42
Текст из файла (страница 42)
После запуска программы на персональном компьютере соответствующей конфигурации пользователь получает чистую страницу, на которой он может записать математические выражения (правила записи выражений приведены в приложении П7.1.2) в привычной символической форме и некоторые условные выражения. Если установлен режим автоматических выражений, то программа производит вычисления сразу после набора выражения. В ручном режиме вычисления производятся только после дополнительной команды.
Если записано множество выражений, то вычисления проводятся в порядке их расположения на зкране— слева направо и сверху вниз. 1 Опнсынается программа Машсад 2.01, разработанная фнрмоя Майбой 1пс. 260 При записи выражений следует учесть, что программа оперирует с величинами, числовые значения которых ей уже известны. Поэтому должна быль обеспечена определенность числовых значений для всех величин, входящих в выражения.
Эти значения задаются в явной форме путем записи выражений, присваивающих значения. Например, выражение (здесь и дальше в рамке помещается распечатка изображения на экране дисплея ПЭВМ) Я: 10.5 10' задает постоянное сопротивление 10,5 кОм. Заметим, что вместо запятой используется точка. Выражение Я 1: =10,30..100 задает ряд дискретных значений сопротивления от 10 Ом до 100 Ом с интервалом 20 Ом. Если значение какой-либо величины не будет определено, то программа остановит вычисления, укажет место ошибки и выведет на экран соответствующий комментарий. Область экрана, занятая одним математическим выражением или фрагментом текста, называется регионом.
В регионе курсор имеет специфическую форму знака в виде хоккейной клюшки, повернутой влево или вправо (в зависимости от нажатия клавиши 11пз)). При смещении курсора за пределы региона курсор преобразуется в короткий отрезок горизонтальной прямой линии.
По этому признаку легко записать без перекрытия отдельные выражения. Впрочем, если регионы перекрылись, то их можно разделить специальной командой. Заметим, что между выражениями не записываются синтаксические разделительные знаки. Для индикации значений искомых величин необходимо записать выражения со знаком равенства. Например После вычислений программа напечатает справа от знака равенства числовое значение или таблицу искомых значений, если величина переменная.
261 Переменную величину можно записывать также в виде вектора- таблицы значений. Рассмотрим в качестве примера программу анализа цепи с последовательным соединением источника с ЭДС Е, внутренним сопротивлением Я. и переменного резистора Я„. Распечатка экрана приводится г ниже: чрасчот зависимости тока источника от сопротивления приемника.ч "В, Эдь источника" "Ои, впнтрокноо сопротивление источника" чпорядковмй номер значения Ом, значения сопротивления приемника" Е := 1В В1:= 1ВВ й := 1 ..Б В:=й1В й Е 1 й Е1+Е й Е 1 й й Здесь в первой строке помешан заголовок.
Двойные кавычки, выделяющие регион, придают ему статус комментария. Это неисполняе. мый фрагмент программ. Для его записи на экране достаточно ввести открываюп1ие кавычки. Аналогичные фрагменты записаны в других строках. Заметим, что кавычки обычно видны только при установке курсора в регионе. В приведенных распечатках они размещены для наглядности путем повторного ввода. Во второй и третьей строках величинам Е и Я, присванваются соответственно значения 10 В и 100 Ом.
Индекс 1 в йрограмме следует записывать строчной буквой в одной строке с основной величиной. В четвертой строке переменной к присваивается интервал изменения 1 — 5 с шагом 1. Эта переменная определяет номер строки в столбце значений переменного сопротивления Я, которые присваиваются формулой в пятой строке. В шестой строке записано выражение для значений тока.
Результаты вычислений выведены в трех таблицах. Для получения таблиц для к, Я и У(Я) на экране записывают соответственно к =, Я„=, 1„=. Знаки равенства вводятся, но на экране не печатаются, Возможна запись переменных величин и в виде функций. Ниже приводится распечатка примера: 2б2 Здесь, в отличие от предыдущего примера, сопротивление приемника ~адается непосредственно в виде переменной величины, а искомый ток — в виде функции. В программе Ма1всад можно использовать комплексные числа. Комплексную величину можно задать в алгебраической или экспоненциачьной форме.
В одной строке можно записать несколько регионов с формулами или текстом. Регионы разделяются пустыми промежутками. Например: г.: =100+ 1007 Е1: = 100.ехр(1.47у ) Е2: = 127 е( Мнимая часть комплексного числа должна завершаться символом 1 или 7 (символ 1' можно использовать после соответствующей установки общего формата числа). В экспоненциальной форме после модуля числа вводится знак умножения, который на экране изображается сечкой. Экспонента может быть записана любым из двух использованных выше способов. Аргумент комплексной величины записывают в радианах. В программе Маге)гад не предусмотрены специальные символы для записи комплексных величин, как это принято в электротехнике (подчеркивание комплексных сопротивлений, точки над комплексными гоками, напряжениями и ЭДС, звездочки над сопряженными комплексными величинами).
Комплексный характер величины декларируется и программе Магпсад в выражениях, присваивающих комплексные ~начения, или следует автоматически из вычислительного процесса. Лля обозначения модуля комплексной величины следует использовать какое-либо новое обозначение. Например, модуль комплексногонапряжения Ц можно обозначить символами Мо~1 О, Строка програм- 263 мы, в которой этой величине присваивается соответствующее значение, выглядит на экране так: МодШг= !Ш ! Для вычислений с вещественной и мнимой частями, аргументом комплексной величины можно сделать присвоения КсШ: = Ке(Ш) 1гпШ: = 1гп(Ш) РиШ г = агя(Ш) Для решения однородного уравнения с помощью программы Маг1гсаг! следует записать выражение гост(у(х), х) = Здесь х — искомая величина для уравнения у(х) =О.
Для решения системы уравнений следует записать; задание исходных данных, выражения, присваивающие искомым переменным значения начального приближения (см. комментарий ниже), слово 61ееп (давать), уравнения, выражение, определяющее перечень искомых величин, выражения для вывода искомых значений. Например, токи в цепи со смешанным соединением элементов можно найти путем решения системы линейных уравнений третьего порядка, составленной по уравнениям Кирхгофа для схемы замещения рис, 7,1 Рис. 7Л.
Схема замещении цепи со смешанным соединением звементов 264 "Расчет токов в цепи со сиеваннмм соединением элементов иетодом иравнений Кирнгофа," "1. Исноднме данине:" Е1:= 166 "8> ЗДС источника" В1:= 16 " Ом, сопротивление источника" 62 := 26 Ои, сопротивление второй ветви ' ВЗ := 36 " Ом, сопротивление третьей ветви" "2. Задание начальник приближений:" Е1 11 11 := — 12 := — 13 := 12 В1 2 "3.
Система нравнений:" Иове -11 + 12 + 13 = 6 В1 11 + 82 12 - "Е1 — В2 12 +83!3 е6 с 11[ 12~ := Р1пе(11,12,13) 13 11 = 4.545455 13 = 1.818182 12 = 2.727273 Важно учесть, что в записи системы уравнений используются символы приближенного знака равенства. Для записи столбца искомых ° значений решения И, 12, О используется команда дпя формирования вектора или матрица, которая реализуется одновременным нажатием клавиш [А1г1 и [М].
Время вычислений зависит от выбора начального приближения, так как в программе Маьлсад используется метод последовательных приближений. При расчете электрических цепей для выбора начального приближения удобно использовать приближенные значения токов и напряжений, полученных при округленных значениях сопротивлений, пренебрежении малыми сопротивлениями резисторов при их последовательном соединении и большими при параллельном соединении. В рассмотренном примере начальные значения вычисляются при грубых упрощениях цспс: ток источника определяется при коротком замыкании параллельного участка цепи, токи ветвей приняты равными. те5 "Расчет токов в цепи со сиеманнми соединением влеиентов методом иравнений Киркгофа.ь "1. Йскодиме даннмегь 61 := 16 Е1 :к 166 + 166,1 Ег := 166 — 166~ ЕЗ := 36 + 463 "В, ЗОС источника Ои> сопротивлемие источника" Ои, сопротивление второй ветви" Ом, сопротивление третьей ветви ' ь2.
Задание начальник приблипенийгь Е1 11 11 := — 12 := — 13 '= 12 Е1 2 3. Система иравнений: 61ооп -11 + СЕ + 13 к 6 Е1 11 + Е2 12 к Е1 — 22. 12 + ЕЗ 13 н 6 266 Чем меньше отличие начальных значений от искомых, тем меньше время вычислений. В некоторых случаях неудачный выбор начальных значений может привести к расходимости процесса решений н остановке вычислений. При таком результате необходимо повторить попытку вычисления с другим начальным приближением. Другой фактор, влияющий на время вычисления — значение "допуска нуля'*, которое устанавливается с помощью опции гг команды мещо ВЕТ СЕОВАЕ РОКМАТ, Так, при задании гг = 15 решение системы уравнений заканчивается, если абсолютное значение разности левой части уравнения при текущих значениях решений и заданной правой части меньше, чем 1О ".
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
