Моделирование электротехнических устройств и систем с использованием языка Си (стр. 2 )

 

5.       Сумматоры

 

Сумматор – это электротехническое устройство осуществляющее сложение или вычитание (если один входных сигналов со знаком минус) входных сигналов. Выходным сигналом является результат осуществленной арифметической операции.

 

Рисунок 6. Изображение сумматоров.

 

Операция суммирования реализуется элементарным сложением входящих в сумматор сигналов.

 

7

Соответственно в дискретном виде:

Изучив методы описания функциональных звеньев электротехнических систем, следует перейти к выполнению контрольного задания, руководствуясь примером приведенным ниже.

 

Пример выполнения контрольного задания.

 

Задание: По представленной структурной схеме электротехнической системы и заданным параметром составить математическую модель, написать исходный текст программы на языке Си, скомпилировать ее и построить графики протекающих в модели процессов на координатной плоскости.

Рисунок 7. Структура электротехнической системы.

 

Блок 1 – формирователь входного сигнала

Блок 2 – интегрирующее звено.

Блок 3 – усилительное звено с k = 0,7.

Составим математическое описание заданной структурно модели в аналоговом виде

 

8

а затем дискретном виде

Составив математическое описание переходим к написанию одного из вариантов программы на языке Си.

 

# include <stdio.h> //подключение модуля стандартного //ввода-вывода.

# include <conio.h> //подключение модуля обработки //сигнала с консоли.

# include <math.h> //подключение библиотеки //математических функций.

# include <graphics.h> //подключение библиотеки графики.

int gd = DETECT, gm, i; //описание целочисленных переменных, // в том числе определение графических

//драйвера и модуля.

float ;

//задание массивов под вычисляемые //переменные исходя из количества

//пикселей по горизонтали экрана.

main ( ) //объявление главной функции.

{

initgraph (&gd, &gm “ ”); //активизация графического режима.

clrscr ( ); //функция очистки экрана.

line (30, 20, 30, 400); //построение оси ординат.

line (20, 300, 600, 300); //построение оси абсцисс.

; //задание нулевых начальных условий.

for (i=1; i<=550; i ++); //организация цикла для расчета и //построения графиков переходных процессов.

{

;

;

9

;

;

putpixel (i+20, 300+x[i], 2);

putpixel (i+20, 300+y1[i], 3);

putpixel (i+20, 300+y2[i], 4);

putpixel (i+20, 300+y3[i], 5);

}

while(!kbhit( )); //ожидание нажатия клавиши (задержка //изображения на экране).

closegraph( ); //закрытие графического режима.

return 0; //завершение программы.

}

В результате правильного выполнения программы на экране должно появиться следующее изображение

 

Самостоятельно завершить направление осей на координатной плоскости стрелками, и произвести разметку их соответствующими буквами. Для нахождения правильного положения осей и стрелок необходимо знать, что система координат в графическом режиме представляет собой прямоугольник с координатами (0,0) в верхнем левом углу и (480,640) в нижнем правом. Так же необходимо подписать графики соответствующими именами переменных, использую информацию из справочной библиотеки по графическим функциям, которая приведена в приложении.

10

КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ

 

По представленной структурной схеме электротехнической системы и заданным параметрам составить математическую модель, написать исходный текст программы на языке Си, скомпилировать ее, отладить и построить графики протекающих в модели процессов на координатной плоскости.

Варианты индивидуальных заданий состоят из двух цифр:

-            первая определяет вид структурной схемы;

-            вторая – вид сигнала источника.

Номер варианта индивидуального задания выдается преподавателем.

Варианты индивидуальных заданий.

 

Виды структурных схем

 

Вариант 1.

-

Блоки 2, 4, 5 выполняют операцию интегрирования. Блок 6 – выполняет операцию дифференцирования. Блок 3 – выполняет операцию усиления с коэффициентом К.

 

Вариант 2.

Блоки 2, 5 выполняют операцию интегрирования. Блок 4 – выполняет операцию дифференцирования. Блок 3 – выполняет операцию усиления с коэффициентом К.

11

Вариант 3.

Блоки 2, 4 – выполняют операцию интегрирования. Блоки 3, 5 – выполняют операцию усиления с коэффициентом К.

 

Вариант 4.

Блоки 2, 3 - выполняют операцию интегрирования. Блок 5 - выполняют операцию дифференцирования. Блок 4 - выполняют операцию усиления с коэффициентом К.

 

Вариант 5.

Блок 2 – выполняет операцию интегрирования. Блок 5 - выполняет операцию дифференцирования. Блоки 3, 4 - выполняет операцию усиления с коэффициентами К1, К2 соответственно.

12

Виды сигнала источника (блок 1).

 

Вариант 1. Y0 (t) = A sin (wt + j);

Вариант 2. Y0 (t) = A cos (wt + j);

Вариант 3. Y0 (t) = exp (-a * t);

Вариант 4. Y0 (t) = exp (a * t);

Вариант 5. Y0 (t) = ax2 (t) + c;

Вариант 6. Y0 (t) = ax2 (t) - c;

Вариант 7. Y0 (f) = ax (t - t); где t - запаздывание;

Вариант 8.

Вариант 9.

 

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

 

Отчет о выполнении индивидуального задания должен быть выполнен на листах формата А4 и должен содержать:

-            титульный лист;

-            содержание индивидуального задания;

-            математическое описание модели;

-            текст программы;

-            графики процессов протекающих в заданной модели.

 

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

 

1.         Запишите командную строку активизации платформы С ++.

2.         Как сформировать исходный файл?

3.         Перечислить основные типы формата переменных.

4.         Перечислите операции над битами языка С ++.

 

13

5.         Какими символами сопровождаются данные в шестнадцатеричном формате?

6.         Какую длину могут иметь идентификаторы переменных, меток, функций?

7.         Какие символы запрещены в идентификаторах переменных, меток, функций?

8.         Пояснить различие понятий символьная константа и символьная строка, а также синтаксис.