Для проведения практических занятий по изучаемой дисциплине автором был написан комплекс программ на языке Турбо Паскаль, иллюстрирующий численные методы, описываемые в пособии.
Все программы работают в диалоговом режиме. Работа с программами требует от пользователя минимальных навыков работы на ПЭВМ. При изучении итерационных методов предусмотрен пошаговый режим работы программ. Процесс расчета и результаты отображаются на экране в наиболее наглядной графической форме. Предусмотрено замедление скорости вывода результатов на экран для наблюдения за ходом расчета.
Большинство программ объединено общими файлами исходных данных и результатов расчетов. Основной программой комплекса является программа, реализующая математическую модель электромагнита замка. Результаты расчета тока по этой программе аналитическим и численными методами запоминаются в файлах на диске, имена которым присваивает пользователь, т.е. пользователь для дальнейшей работы может создать неограниченное количество файлов с данными. Программы, иллюстрирующие методы интерполяции и аппроксимации, метод наименьших квадратов и расчета определенных интегралов, используют данные из этих файлов как входные.
|
|
В ТАБЛИЦЕ П.1 приведен список программ, используемых на практических занятиях.
Таблица П.1
№ п/п | Название программы | Назначение программы | Использование данных других программ |
Мod_Vp | Расчет тока в цепи катушки электромагнита замка аналитическим и численным методами | нет | |
Мod_Nl | Расчет тока в цепи катушки электромагнита замка при нелинейной индуктивности катушки | нет | |
Mod_Syst | Решение систем дифференциальных уравнений на примере трансформатора и колебательного контура | нет | |
Gauss_M | Расчет систем линейных уравнений методом Гаусса | нет | |
Sravn_M | Сравнение точности методов численного интегрирования | Mod_Vp | |
Calc_Int | Вычисление определенных интегралов, средних и действующих значений тока | Mod_Vp | |
Ill_Root | Иллюстрация методов поиска корней уравнений различными методами | нет | |
Lin_Appr | Программа линейной аппроксимации экспериментальных данных методом наименьших квадратов | Mod_Vp | |
Lin_Itr | Иллюстрация решения систем линейных уравнений итерационными методами | нет | |
Pol_Appr | Программа аппроксимации экспериментальных данных МНК со степенным базисом | Mod_Vp | |
Pol_Intr | Программа полиномиальной интерполяции кривых | Mod_Vp | |
Sp_Inter | Иллюстрация интерполяции кривых кубическими сплайнами | Mod_Vp |
Все программы, кроме Gauss_M, отображают результаты работы в графической форме. Программа Spavn_M дает сравнение погрешностей интегрирования двумя численными методами в сравнении с аналитическим. Весь программный комплекс занимает 600 килобайт дисковой памяти. Требование к оперативной памяти минимальное - не более 200 килобайт. Программы функционируют на любом IBM-совместимом компьютере в операционной системе MS DOS.
|
|
Рекомендуемая литература
1. Калиткин Н.Н. Численные методы. –Учебник для ВУЗов Изд. ВНУ, 2011-592 с.
2. Мельников Ю.Б. Математическое моделирование: структура, алгебра моделей, обучение построению математических моделей: Монография - Екатеринбург, Уральское из-во, 2004.-384 с
3. Поршнев С.В. Вычислительная математика. Курс лекций. – СПб.: БХВ-Петербург, 2004. – 320 с.: ил.
4 Липанов В.М. Численные методы в электротехнике. Учебное пособие. Изд. ИПК УГТУ, 2001 – 116 с..
5. Демидович В.П., Марон А.И. Основы вычислительной математики.- М.:Наука, 1970. - 664с.
6 Волков Е.А. Численные методы. -2-е издание,исп.- М.:Наука,1987 - 248с.
7..Алексеев В.Е. и др. Вычислительная техника и программирование. Практикум по программированию. Под ред. А.В. Петрова - М.: Высш. шк..1991, - 339с..
8. Алексеев В.Е. Языки программирования (Паскаль, ПЛ/М) // Электронные вычислительные машины.: (Учебное пособие). М., 1987, - Кн. 5.
9. Фаронов В.В. Основы Турбо Паскаля. Книга 1 -М.; Учебно-инженерный центр МВТУ-ФЕСТО ДИДАКТИК, 1995. 304с.
10. Самарский А.А., Гулин А.В. Численные методы -М.:Наука,1989г - 432с.
11. Кирьянов Д.В. Самоучитель Mathcad. – Спб: БХВ-Петербург, 2003 – 500 с. илл.