Математическое моделирование систем и процессов. Часть 1: Методические указания к выполнению лабораторных работ и самостоятельной работы

Н. В. ГОЛУБЕВА

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ  МОДЕЛИРОВАНИЕ  СИСТЕМ

И  ПРОЦЕССОВ

ЧАСТЬ  1

ОМСК  2007

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет путей сообщения

_________________________

Н. В. Голубева

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ  МОДЕЛИРОВАНИЕ  СИСТЕМ

И  ПРОЦЕССОВ

Часть  1

Утверждено редакционно-издательским советом университета

в качестве методических указаний

к выполнению лабораторных работ и к самостоятельной работе

ОМСК  2007

УДК 681.32.06:518.5

ББК 22.311я7

Г62

Математическое моделирование систем и процессов: Часть 1: Методические указания к выполнению лабораторных работ и самостоятельной работы по дисциплине «Математическое моделирование систем и процессов»/ Н.В. Голубева; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2007. 36 с.

Рассматриваются возможности и средства интегрированной среды MathCAD для решения задач математического моделирования, принципы выбора или формирования математических моделей различных классов и методы их решения.

Предназначены для студентов 2-го курса, обучающихся по направлению 657700 − «Системы обеспечения движения поездов» по специальностям 210700 − «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте», 101800 − «Электроснабжение железных дорог», по направлению 140100 − «Теплоэнергетика» по специальностям 100700 − «Промышленная теплоэнергетика», 100500 – «Тепловые  электрические станции», 101600 − «Энергообеспечение предприятий», по направлению 657600 − «Подвижной состав железных дорог» по специальности  150700 – «Локомотивы»,  для студентов заочного обучения, а также для обучения с использованием дистанционных образовательных технологий.

Библиогр.: 3 назв.   Рис. 5.

Рецензенты: канд. техн. наук   Л. Д.  Федорова.

     Омский гос. университет

путей  сообщения, 2006

ОГЛАВЛЕНИЕ

В В Е Д Е Н И Е

Математическое моделирование – мощное и перспективное средство развития науки и познания окружающих объектов и явлений. Возможности его за последние годы значительно возросли благодаря внедрению новых информационных технологий. Специалисты разных областей для моделирования исследуемых процессов и устройств применяют компьютерные математические системы  и пакеты, такие как Derive, MathCAD, Maple, Mathematica, MatLAB.

Методические указания по дисциплине «Математическое моделирование систем и процессов» состоят из трех частей.

Методические указания (часть 1) включают четыре лабораторные работы. Первые три лабораторные работы позволят студенту освоить основные инструменты для решения задач математического моделирования в интегрированной среде MathCAD, приобрести навыки числовых расчетов и символьных преобразований, реализации скалярных и матричных вычислений, графического отображения информации. Остальные лабораторные работы посвящены особенностям формирования и реализации математических моделей различных классов.

В четвертой лабораторной работе рассматриваются математические модели в форме систем линейных алгебраических уравнений и методы их решения, реализуемые средствами системы MathCAD.

Студенту предлагается получить решение модели каждого класса несколькими способами (различными инструментами MathCAD). В процессе выполнения лабораторных работ студент должен уяснить важность правильной постановки задачи, выбора метода её решения, выбора способа отображения результатов моделирования и умения правильно интерпретировать их.

Методические указания предназначены для студентов 2-го курса очного и заочного обучения, а также для обучения с использованием дистанционных образовательных технологий.

Лабораторная  работа  1

ПРИНЦИПЫ  СОЗДАНИЯ  ДОКУМЕНТОВ  MATHCAD

1.1. Запуск MathCAD. Элементы окна MathCAD

Запуск системы MathCAD  может быть осуществлён разными способами. Рассмотрим два из них.

1. Двойным щелчком левой кнопки мыши (ЛКМ) по значку (ярлыку) на рабочем столе.

2. С помощью команды Пуск=> Программы=> Моделирование=> MathCAD

После запуска появляется окно системы MathCAD. Фрагмент окна представлен на  рис. 1.1 Теперь можно приступить к  созданию документа.

Документ MathCAD может включать три типа областей: текстовую, область формул  и   графическую.

Заголовки, комментарии и другие текстовые элементы оформления документа должны быть введены  втекстовую область.