Курсак.Програмирование.Минев№13 / 4часть Минев

5 ПОБУДОВА БЛОК-СХЕМИ ТА РОЗРОБКА ПРОГРАМИ ПРОВЕДЕННЯ РОЗРАХУНКІВ АЧХ ТА ФЧХ ПРИ ГРАНИЧНОМУ ТА КРИТИЧНОМУ ФАКТОРАХ ЗВ’ЯЗКУ

5.1 Розробка блок-схеми програми

Перед тим, як будувати блок-схему для програми проведення розрахунків АЧХ та ФЧХ при граничному та критичному факторах зв’язку, зауважимо, що вищеназвана програма відрізняється від програми, наведеної в розділі 4, лише тим, що розрахунок АЧХ та ФЧХ в неї буде проводитись не для фактора зв’язку зв’язаного контуру, визначеного за формулою (2.15), а для факторів зв’язку та. Тож достатньо замінити дві функцій користувача для визначення АЧХ та ФЧХна чотири інші функції, які б проводили розрахунок за формулами визначення АЧХ та ФЧХ притата внести деякі поправки до вигляду таблиці значень. Таким чином отримаємо блок-схему програми (рис. 5.1).

1

2

3

4

4

6

5

Вивід назви та шапки таблиці

ξ = -4

17

11

16

10

7

9

15

8

Так

Ні

13

12

Визначення ω Формула (3.3)

Вивід табличних значень

ξ = ξ + 0.5

14

Рис.5.1 – Блок-схема програми

Відповідно до стандарту, блок-схема починається блоком „Початок”.

Блок №2 здійснює ініціалізацію змінних відповідно до пункту 2.1.

У блоці №3 відбувається очистка екрану користувача.

Блок №4 реалізує розрахунок параметрів(Q,) зв’язаного контуру, які необхідні для визначення частоти контуру для різних узагальнених розстройокза формулою (3.3).

У блоці №5 назва таблиці та її шапка виводяться на екран за допомогою функції користувача, блок-схема якої представлена на рис.5.2.

Початок

1

Вивід заголовка таблиці

2

Вивід псевдографіки

3

Кінець

4

Рис.5.2 – Блок-схема функції користувача, що виводить назву та шапку таблиці

Спочатку на екран виводимоназву таблиці, потім за допомогою псевдографіки виводимо шапку майбутньої таблиці.

У блоці №6 основної блок-схеми(рис. 5.1) параметру циклу(ξ) присвоюється його початкове значення — -4.

Блок №7 перевіряє умову виконання циклу(ξ<=4). Якщоумоваістинна, то тіло циклу(блоки №8 - №14) виконується, якщо ні — виконується блок №15.

Тіло циклу в даному випадку містить виклик функцій користувача (блоки №8 - №13) та зміну параметру циклу(блок №14).

Розглянемо на рис. 5.3– 5.4 блок-схеми функцій користувача для розрахунку АЧХ та ФЧХпри(блоки №8 та №9) і АЧХ та ФЧХ при (блоки №10 та №11).

1

1

2

2

3

3

4

4

а)

б)

Рис.5.3 – Блок-схема функцій користувача для розрахункупри: а) АЧХ; б) ФЧХ

Початок

Повернення

Повернення значення

в тіло циклу

Початок

Повернення значення

в тіло циклу

Повернення

а)

б)

Рис. 5.4 – Блок-схема функцій користувача для розрахункупри: а) АЧХ; б) ФЧХ

Блок-схема функції користувача для розрахунку АЧХ припочинається блоком „Початок”.

У блоці №2 розраховується значення АЧХ приза формулою (3.5).

Блок №3 повертає розраховане значення АЧХ до тіла циклу.

Блок-схема закінчується блоком „Повернення”.

Аналогічно виконується функція користувача для розрахунку ФЧХпри

і АЧХ та ФЧХ при, оскільки їх блок-схеми відрізняються лише основними формулами, за якими проводиться розрахунок.

Блок №12 основної блок-схеми програми(рис. 5.1) реалізує пошук для даного значення ξ відповідного ω за формулою (3.3) — відбувається виклик функції користувача, блок-схема якої представлена на рис. 5.5.

1

Початок

2

Визначення ω

3

Визначення нормованого значенняω

4

Повернення значення в тіло циклу

5

Повернення

Рис.5.5 – Блок-схема функції користувача для пошукуω

Блок-схема функції для пошукуω починається блоком „Початок”.

У блоці №2 відбувається розрахунок значення ω за формулою (3.3).

Блок №3 нормує значення ω, розділивши його на .

Блок №4 повертає пронормоване значення ω до тіла циклу.

Блок-схема закінчується блоком „Повернення”.

Блок №13основної блок-схеми(рис. 5.1) викликає функцію, що виводить на екран розраховані значення АЧХ та ФЧХ при і АЧХ та ФЧХ прита ω для кожного значення ξ у вигляді строки таблиці. Блок-схема цієї функції користувача представлена на рис. 5.6.

Початок

1

Вивід строки таблиці

2

Повернення

3

Рис.5.6 - Блок-схема функції користувача, що виводить на екран табличні значення

Блок №14 відповідає за зміну параметру циклу(ξ) — кожне наступне значення ξ збільшується на 0.5 у порівнянні із попереднім.

Блок №15 виводить на екран останню строку таблиці за допомогою функції користувача, блок-схема якої представлена на рис.5.7.

1

3

2

Рис. 5.7 - Блок-схема функції користувача, що виводить на екран останню строку таблиці

Блок №16 призупиняє виконання програми, щоб користувач мав можливість побачити результат виконання програми.

Блоком №17 закінчується блок-схема програми.

5.2 Відгук програми та перевірка коректності її роботи за

допомогою пакета MathCad

Відгук програми, поданий на рис. 5.8. Побудуємо за отриманими значеннями графіки АЧХ та ФЧХ(рис. 5.9 – 5.10).

Таблица значений АЧХ и ФЧХ при Хк=1 и Хг=2.41

╔═════╦═══════╦════════════════════╦═══════════════════╗

║ ║ Omega ║ Xк=1 ║ Xг=2.41 ║

║ Ksi ║ ╠══════════╦═════════╬═════════╦═════════╣

║ ║ *10^6 ║ АЧХ ║ ФЧХ ║ АЧХ ║ ФЧХ ║

╠═════╬═══════╬══════════╬═════════╬═════════╬═════════╣

║-4.0 ║ 0.419 ║ 0.124 ║ 1.051 ║ 0.396 ║ 0.854 ║

║-3.5 ║ 0.427 ║ 0.161 ║ 0.971 ║ 0.544 ║ 0.660 ║

║-3.0 ║ 0.437 ║ 0.217 ║ 0.864 ║ 0.755 ║ 0.349 ║

║-2.5 ║ 0.446 ║ 0.305 ║ 0.704 ║ 0.958 ║ 3.030 ║

║-2.0 ║ 0.455 ║ 0.447 ║ 0.463 ║ 0.986 ║ 2.529 ║

║-1.5 ║ 0.465 ║ 0.664 ║ 0.082 ║ 0.883 ║ 2.152 ║

║-1.0 ║ 0.475 ║ 0.894 ║ 2.677 ║ 0.785 ║ 1.902 ║

║-0.5 ║ 0.485 ║ 0.992 ║ 2.089 ║ 0.727 ║ 1.721 ║

║ 0.0 ║ 0.495 ║ 1.000 ║ 1.570 ║ 0.708 ║ 1.570 ║

║ 0.5 ║ 0.506 ║ 0.992 ║ 1.051 ║ 0.727 ║ 1.419 ║

║ 1.0 ║ 0.516 ║ 0.894 ║ 0.463 ║ 0.785 ║ 1.238 ║

║ 1.5 ║ 0.527 ║ 0.664 ║ 3.058 ║ 0.883 ║ 0.988 ║

║ 2.0 ║ 0.538 ║ 0.447 ║ 2.677 ║ 0.986 ║ 0.611 ║

║ 2.5 ║ 0.550 ║ 0.305 ║ 2.436 ║ 0.958 ║ 0.110 ║

║ 3.0 ║ 0.562 ║ 0.217 ║ 2.279 ║ 0.755 ║ 2.791 ║

║ 3.5 ║ 0.573 ║ 0.161 ║ 2.169 ║ 0.544 ║ 2.480 ║

║ 4.0 ║ 0.585 ║ 0.124 ║ 2.089 ║ 0.396 ║ 2.286 ║

╚═════╩═══════╩══════════╩═════════╩═════════╩═════════╝

Рис. 5.8 – Відгук програми проведення розрахунків АЧХ та ФЧХ при граничному та критичному факторах зв’язку

Рис.5.9 – Графік АЧХ при та

Рис.5.10 – Графік ФЧХ при та

Тепер слід перевірити результати роботи програми за допомогою пакета MathCad.

Запишемо вихідні дані(рис. 5.11) та основні формули для розрахунку значень АЧХ та ФЧХ при і АЧХ та ФЧХ прита ω (рис. 5.12 – 5.16):

а)	б)	в)

Рис.5.11 – Значення: а) узагальненоїрозстройки(ξ);

б) резонансної частоти(); в) добротності(Q)

Рис.5.12 – Формула для розрахунку значення АЧХ при

Рис.5.13 – Формула для розрахунку значення ФЧХ при

Рис.5.14 – Формула для розрахунку значення АЧХ при

Рис.5.15 – Формула для розрахунку значення ФЧХ при

Рис.5.16 – Формула для розрахунку ω

Отримані результати розрахунків представлені на рис. 5.17.

Рис.5.17 – Результати розрахунків АЧХ та ФЧХ при і АЧХ та ФЧХ прита ω

Побудуємо графіки АЧХ та ФЧХ за допомогою пакета MathCad (рис. 5.18 – 5.19).

Рис. 5.18 – Графік АЧХ при та

Рис. 5.19 – Графік ФЧХ при та

Як бачимо, після порівняння відгуку програми із результатами перевірки, програма працює правильно.Вихідний текст програми подано у додатку Б.