Оформление результатов наблюдений и вычислений в отчетной инженерной технической документации

Министерство общего и профессионального

образования Российской Федерации

Новосибирский Государственный

Технический Университет

Кафедра Автоматики

Лабораторная работа №1

Оформление результатов наблюдений и вычислений в отчетной инженерной технической документации.

Вариант №2.

Группа: АА-06                                                                            Преподаватель:

Студент: Веселков А.П.                                                              Кондратьев В.А

Дата сдачи:    …………………………

Отметка о сдаче:   …………….………………

Новосибирск 2003

Цель работы:Научиться оформлять результаты наблюдений и вычислений в отчетной инженерной документации в соответствии с требованиями существующих стандартов, с учетом положений теории погрешностей и c использованием возможностей вычислительной техники.

Исходные данныепредставлены в табл. 1.

Табл. 1

Исходные данные.

Ход работы:  

Сформировать матрицу, размером 6x5 из столбца значений потокосцепления. Увеличить число узлов интерполяции по току и по зазору. Выполнить двумерную интерполяцию кубическим сплайном. Построить семейства зависимостей потокосцепления от тока, при постоянном зазоре (рис.1, а) )  и по зазору, при постоянном токе (рис.1, б) ), а также семейства зависимостей производной потокосцепления по току при разных значениях зазора (рис.2, а) ) и по зазору при разных значениях тока (рис.2, б) )

Выполнить построение семейства зависимостей электромагнитной силы от тока при разных значениях зазора (рис.3 а) ) и от величины зазора  при разных значениях тока (рис.3 б) ).

Зависимости электромагнитной силы от тока и зазора выражаются формулой

           

Все расчеты и построения графиков выполнялось с помощью вычислительной среды

Matlab 5.3.  Листинг программы представлен представлен в приложении.

Графический материал.

а)

б)

Рис.1 Графики зависимостей потокосцепления от тока при разных значениях зазора а) и от величины зазора при разных значениях тока б).

а)

б)

Рис.2 Графики зависимостей производной потокосцепления по току при разных значениях зазора а) и по зазору при разных значениях тока б).

а)

б)

Рис.3 Графики зависимостей электромагнитной силы от тока при разных значениях зазора а) и от величины зазора при разных значениях тока б).

Приложение.

Листинг программы:

z=[     1.000000000000000     % Зазор, мм

2.000000000000000

3.000000000000000

4.000000000000000

5.000000000000000

];                            

i=[ 0.000000000000000E+000     % Ток, А

2.000000000000000E-001

4.000000000000000E-001

6.000000000000000E-001

8.000000000000000E-001

1.000000000000000

]; 

p=[ 0.000000000000000E+000     % Потокосцепление, Вб

9.450958545815281E-002

1.426881224270197E-001

1.744157927731516E-001

1.995498489525282E-001

2.204633245373713E-001

0.000000000000000E+000

8.557349150505990E-002

1.312478671629452E-001

1.596211036814003E-001

1.825756126124656E-001

2.022815872487555E-001

0.000000000000000E+000

7.774474920932856E-002

1.228663493917333E-001

1.499861835225440E-001

1.713359710745031E-001

1.898982535052402E-001

0.000000000000000E+000

7.098150176152403E-002

1.158138977021029E-001

1.426053756791768E-001

1.628125927225448E-001

1.808917742105334E-001

0.000000000000000E+000

6.511503206322972E-002

1.099179747676220E-001

1.363674031325657E-001

1.562614736093208E-001

1.736675970031861E-001

];

ni=6;                        % Количество точек по току

nz=5;                         % Количество точек по зазору

pp=reshape(p,ni,nz);          % Преобразование столбеца  р в матрицу рр,с числом строк  

% ni (по току) и с числом столбцов nz (по зазору) 

dz=(z(end)-z(1))/((nz-1)*10+nz-1);

di=(i(end)-i(1))/((ni-1)*10+ni-1);

i1=i(1):di:i(end);

z1=z(1):dz:z(end);

P=[1 1];                      % исключили сглаживание м.н.к

V = csaps({i,z},pp,P);        % выполнили двумерную интерполяцию

VALUES=fnval(V,{i1,z1});      % кубическим сплайном, результат в VALUES

figure(1); plot(i1,VALUES(:,1:11:end),'k'); % выводим график по току (10 зависимостей)

figure(2); plot(z1,VALUES(1:11:end,:),'k'); % выводим семейство зависимостей от зазора

figure(1);hold on;plot(i,pp,'k.');    % отметки узлов интерполяции

figure(2);hold on;plot(z,pp(:,:),'k.');

% найдем семейство зависимостей для ЭМС

w=fndir(V,eye(2));      % дифференцирование матрицы потокосцепления в обоих направлениях

w1=fnval(w,{i1,z1});

wz(:,:)=w1(1,:,:);

wi(:,:)=-w1(2,:,:);

figure(3); plot(i1,wi(:,1:11:end),'k');  % выводим график производной по току

figure(4); plot(z1,wz(1:11:end,:),'k');  % выводим график производной по зазору

figure(3);hold on;plot(i1,wi(:,1:11:end),'k.');    % отметки узлов интерполяции

figure(4);hold on;plot(z1,wz(1:11:end,:),'k.');

F=((-VALUES)./2).*(wz./wi);   % ЭМС

figure(5); plot(i1,F(:,1:11:end),'k');% выводим семейство зависимостей ЭМС по току 

figure(6); plot(z1,F(1:11:end,:),'k');  % выводим семейство зависимостей ЭМС от зазора

figure(5);hold on;plot(i1,F(:,1:11:end),'k.');    % отметки узлов интерполяции

figure(6);hold on;plot(z1,F(1:11:end,:),'k.');

Выводы:

·  Персональный компьютер совместно со специализированными програмными средствами, установленными на нём, позволяет заметно повысить скорость и точность обработки данных, их протоколированием и оформлением результатов.

·  Программная среда Matlab позволяет строить точные графики, а также производить сложные расчеты в кратчайшие сроки, при этом отличается простотой программирования.

·  Представление данных в форме таблицы обладает большей точностью, чем графический материал, но в то же время именно по графику проще и быстрее оценить опытные данные.

·   В оформлении данной работы были задействованы следующие программные пакеты -World, Paint, Matlab. Выбор обусловлен общедоступностью, простотой освоения и точностью расчетов.