Построение графиков в MathCad
Ниже приведёны листинги из MathCAD и комментарии к ним.
Построение графика функции одной переменной на примере зависимости интегральной квадратичной оценки от некоторого параметра системы управления:
Советы для неопытных пользователей MathCAD:
работа в MathCAD ведётся только в английском регистре клавиатуры;
символ присвоение «:=» вводится нажатием клавиши «:» в английском регистре (с Shift).
перед началом ввода формулы с дробью необходимо нажать клавишу «/» (деление);
знак «умножение» вводить рекомендуется, хотя это не обязательно;
степень вводится после нажатия клавиш Shift+6 в английском регистре (символ на клавиатуре «^»)
для создания графика нажать клавиши Shift+2 в английском регистре (символ на клавиатуре «@»), затем сделать соответствующие записи (Q(k) и k) в маркерах осей;
диапазон значений горизонтальной оси в данном случае определяется диапазоном устойчивости системы и задаётся в соответствующих маркерах ниже оси;
диапазон значений вертикальной оси выбирается от нуля до произвольного значения так, чтобы был наглядно виден экстремум функции;
для переноса графика в Word необходимо его скопировать в буфер в MathCAD, а в Word выбрать меню Правка/Специальная вставка. В появившемся окне выбрать пункт «Рисунок» и нажать «ОК».
Построение параметрически заданного графика на примере АФЧХ и построение АЧХ и ФЧХ:
Некоторые советы для неопытных пользователей MathCAD:
основные приёмы задания функции и создания графика смотри выше;
вместо греческой буквы «» можно использовать любую другую, например «w»;
запись
означает, что переменная «»
принимает значения от 0 до 3 с шагом
0.01. В этой записи символ «..» (две точки)
вводится нажатием клавиши «;» (точка с
запятой) в английском регистре;диапазон и шаг переменной «» выбирается индивидуально в каждом случае так, чтобы линия графика АФЧХ была гладкой и завершённой в начале координат;
квадратный корень вставляется нажатием клавиши «\» (обратное деление) в английском регистре;
обратите внимание, что вторая степень в формуле под корнем ставится после скобок.
В MathCAD и Excel функция «arctg(I()/R())» может быть задана двумя способами:
atan(I()/R()), возвращает угол от - / 2 до / 2;
atan2(R(),I()), возвращает угол от - до .
Рекомендуется использовать вторую функцию.
Приложение 9
Моделирование систем управления в VisSim
Программа VisSim предназначена для моделирования и анализа динамических систем. Данная версия является полнофункциональной студенческой версией.
Особенности студенческой версии:
1. Данная версия является полнофункциональной
2. Версия разработана для академических пользователей
3. Версия специально не русифицирована
4. Версия намеренно лишена документации и примеров
Порядок установки:
1. Запустите файл setupVisSimFAC30d.EXE и укажите директорию, в которую хотите установить программу (...\VisSim30\).
2. Если вам это требуется, то сделайте ярлык для файла ...\VisSim30\Vissim32.exe и разместите его на рабочем столе или в меню "Пуск"
3. Запустите программу ...\VisSim30\Vissim32.exe
После загрузки на экране появляется окно программы, которое включает в себя основные элементы (начиная с самого верхнего, см. рис. 1.1.):
- заголовок окна, в котором указано название программы «VisSim» и название текущей диаграммы. Первоначально никакой диаграммы в VisSim не загружено, поэтому можно видеть чистый лист, название которого по умолчанию - «Diagram1».
- строка меню, состоящего из пунктов «File», «Edit», «Simulate», «Blocks», «Comm», «Analyze», «View» и «Help» (описание пунктов меню приведено в п.2).
- панель инструментов. На это панели расположены кнопки, каждая из которых соответствует какому-либо действию. Например, первая кнопка создает новый пустой лист диаграммы, вторая - позволяет открыть уже имеющуюся на диске диаграмму и т.д. Все эти кнопки дублируют некоторые из команд основного меню и предназначены для обеспечения большего удобства работы с пакетом.
На панели инструментов также располагаются некоторые палитры типовых блоков.
- дерево диаграммы, показывающее иерархическую структуру блоков диаграммы.
- окно диаграммы. В этом окне находится текущий лист диаграммы (первоначально он пуст). Линии прокрутки справа и внизу окна диаграммы позволяют перемещать видимую область листа для просмотра больших диаграмм.
Рис. 1.1. Окно основной программы VisSim 3.0.
- строка состояния. В этой, самой нижней строке экрана, отображается информация о текущем состоянии системы:
Замечание. Желательно, чтобы не иметь в дальнейшем проблем со шрифтами, сразу после загрузки программы изменить их кодировку. Для этого следует выбрать пункт «View -> Fonts…». Появившееся окно определяет шрифт, который используется по умолчанию (см. рис. 1.2.). Здесь можно выбрать тип шрифта, его начертание, размер, цвет и кодировку. По умолчанию установлен западноевропейский набор символов. Если на вновь созданной диаграмме будут расположены надписи на русском языке, то необходимо выбрать в качестве набора символов кириллицу.