Файл: Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов 1 курса всех форм обучения.doc

Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ»
Кафедра информационные технологии и автоматизация проектирования

И Н Ф О Р М А Т И К А
Методические указания по выполнению курсовой работы
для студентов 1 курса всех форм обучения

Екатеринбург

2006

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Курсовая работа по информатике выполняется согласно учебному плану во втором семестре и имеет целью дальнейшее развитие и закрепление знаний основ информатики и умений студентов решать с помощью персонального компьютера типовых инженерно-технических задач программными методами с возможным использованием одного из алгоритмических языков программирования.

Выполнение курсовой работы осуществляется самостоятельно по индивидуальному заданию под руководством преподавателя и предусматривает постановку, алгоритмизацию, программирование четырех задач (две – из области радиотехники и две – из области прикладной математики), получение их решения на персональном компьютере и оформление отчета. При этом используется весь арсенал изученных и освоенных методов и приемов работы на персональном компьютере.

Оценка выполненной работы зависит от качества разработанных алгоритмов, программ, результатов расчетов, содержания и оформления отчета, а также от полноты используемых возможностей персонального компьютера при решении задач.
2. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

2.1. ЗАДАЧА 1. РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРА ПИТАНИЯ

По заданным значениям напряжения сети, площади сечения выбранного сердечника, требуемому количеству вторичных обмоток, величинам их напряжения и тока рассчитать количество витков и диаметр провода в каждой обмотке.

Для расчетов можно использовать приближенные зависимости, которые являются приемлемыми при следующих условиях:

• 
  габаритная мощность трансформатора не более 100 ватт;
  
• 
  частота сети 50 Гц;
  
• 
  магнитная индукция в стальном сердечнике 1200 Гс;
  
• 
  максимальная плотность тока в обмотках 2,55 а/кв.мм;
  
• 
  коэффициент полезного действия трансформатора 0,8 – 0,9.
  

---

Габаритная мощность трансформатора вычисляется по формуле

(ватт),

где m – количество вторичных обмоток,

n – коэффициент полезного действия;

U(i) – напряжение на i-ой вторичной обмотке (вольт);

I(i) – величина тока в i-ой вторичной обмотке (ампер).
Количество витков первичной обмотки трансформатора определяется зависимостью:



где U – напряжение сети (вольт);

S – площадь сечения сердечника (кв. см).
Диаметр провода первичной обмотки определяется по формуле:

(мм).

Количество витков i-ой вторичной обмотки – по выражению:

.

Диаметр провода i – ой вторичной обмотки – по формуле:

(мм).
Исходные данные для решения задачи приведены в табл. 1

Таблица 1

Исходные данные для расчета трансформатора питания

№ вар.	U	S	n	m	U1	I1	U2	I2	U3	I3
в	кв. см			в	а	в	а	в	a
00	220	1	0,80	1	6	0,5	-	-	-	-
01	220	2	0,81	2	6	1,0	12	6,0	-	-
02	220	3	0,82	3	6	1,5	12	6,0	3	1,0
03	220	4	0,83	1	9	2,0	-	-	-	-
04	220	5	0,84	2	9	2,5	6	6,0	-	-
05	220	6	0,85	3	9	3,0	6	6,0	3	2,0
06	220	7	0,86	1	12	3,5	-	-	-	-
07	220	8	0,87	2	12	4,0	6	6,0	-	-
08	220	9	0,88	3	12	4,5	6	3,0	3	1,0
09	220	10	0,89	1	6	5,0	-	-	-	-
10	110	1	0,90	2	9	5,0	6	5,0	-	-
11	110	2	0,80	3	12	5,0	9	3,0	3	1,0
12	110	3	0,81	1	6	5,0	-	-	-	-
13	110	4	0,82	2	9	5,0	6	5,0	-	-
14	110	5	0,83	3	12	5,0	6	5,0	3	1,0
15	110	6	0,84	1	6	5,0	-	-	-	-
16	110	7	0,85	2	9	5,0	6	4,0	-	-
17	110	8	0,86	1	12	5,0	-	-	-	-
18	110	9	0,87	2	6	5,0	9	3,0	-	-
19	110	10	0,88	3	9	5,0	6	3,0	3	2,0
20	220	1,5	0,89	1	12	4,0	-	-	-	-
21	220	2,5	0,90	2	6	3,0	9	5,0	-	-
22	220	3,5	0,85	3	9	2,0	6	5,0	3	2,0
23	220	4,5	0,85	1	12	1,0	-	-	-	-
24	220	5,5	0,85	2	6	0,5	9	5,0	-	-
25	220	6,5	0,85	3	9	0,5	6	5,0	3	5,0
26	220	5,5	0,90	3	9	0,5	9	5,0	3	2,0
27	110	8	0,87	3	9	5,0	6	3,0	3	2,0
28	110	8	0,89	3	9	5,0	6	3,0	3	2,0
29	220	3,5	0,90	1	10	4,0	-	-	-	-
30	220	1,5	0,89	2	9	3,0	6	5,0	-	-

---

2.2. ЗАДАЧА 2. РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО КОНТУРА

По заданному выражению для амплитудно-частотной характеристики резонансного контура

,

где K – коэффициент усиления,

WP – резонансная частота,

W – текущая частота,

Z – относительный коэффициент затухания,

рассчитать таблицу значений A(W) при изменении частоты W от 0 до W_кон с шагом DW=0,1*W_кон при различных значениях относительного коэффициента затухания Z, изменяющегося от Z_нач до Z_кон с шагом Z_шаг.

По данным таблицы построить на осях координат A(W), W графики изменения амплитуды A(W) от частоты W для различных значений Z.

Исходные данные для проведения расчетов приведены в табл. 2.
Таблица 2

Исходные данные для расчетов амплитудно-частотной характеристики колебательного контура

№ вар.	K	WP	Wкон	Zнач	Zкон	Zшаг
00	1,0	2,0	4	0,1	0,3	0,10
01	1,5	2,5	5	0,1	0,4	0,15
02	2,0	3,0	6	0,1	0,5	0,20
03	2,5	3,5	7	0,1	0,6	0,25
04	3,0	4,0	8	0,1	0,7	0,30
05	3,5	4,5	9	0,1	0,8	0,35
06	4,0	5,0	10	0,1	0,7	0,30
07	4,5	5,5	11	0,1	0,6	0,25
08	5,0	6,0	12	0,1	0,5	0,20
09	5,5	6,5	13	0,2	0,4	0,10
10	6,0	7,0	14	0,2	0,5	0,15
11	6,5	7,5	15	0,2	0,6	0,20
12	7,0	8,0	16	0,2	0,7	0,25
13	7,5	8,5	17	0,2	0,8	0,30
14	8,0	9,0	18	0,2	0,7	0,25
15	8,5	9,5	19	0,2	0,6	0,20
16	9,0	9,0	18	0,2	0,5	0,15
17	9,5	8,5	17	0,2	0,6	0,20
18	9,0	8,0	16	0,2	0,7	0,25
19	8,5	7,5	15	0,1	0,8	0,35
20	8,0	7,0	14	0,1	0,7	0,30
21	7,5	6,5	13	0,1	0,6	0,25
22	7,0	6,0	12	0,1	0,5	0,20
23	6,5	5,5	11	0,1	0,4	0,15
24	6,0	5,0	10	0,1	0,3	0,10
25	5,5	4,5	9	0,1	0,5	0,20
26	3,0	4,0	8	0,2	0,4	0,30
27	3,5	4,5	9	0,2	0,5	0,35
28	4,0	5,0	10	0,2	0,6	0,30
29	4,5	5,5	11	0,2	0,7	0,25
30	5,0	6,0	12	0,2	0,8	0,20

---

2.3. ЗАДАЧА 3. ЧИСЛЕННОЕ ИНТЕГРИРОВАНИЕ АНАЛИТИЧЕСКИ ЗАДАННОЙ ФУНКЦИИ

По заданному выражению аналитической функции f(x) вычислить приближенно определенный интеграл от этой функции на заданном интервале [a,b]:

,

используя одну из трех квадратурных формул:

1. 
   прямоугольников;
   
2. 
   трапеций;
   
3. 
   парабол.
   

Сравнить результаты вычислений для различных чисел разбиений интервала n.

Исходные данные для решения задачи приведены в табл. 3
Таблица 3

---

Исходные данные для интегрирования аналитически заданных функций

Вариант	Функция	Интервал		Формула	Числа разбиений
№	f(x)	a	b	№	n1	n2
00		1	2	1	10	20
01		2	3	2	8	16
02		1	2	3	16	32
03		0	1	1	12	24
04		0	3	2	10	20
05		1	2	3	8	16
06		2	3	1	12	24
07		2	3	2	10	20
08		1	2	3	8	16
09		1	2	1	12	24
10		1	2	2	16	32
11		0	1	3	12	24
12		1	2	1	10	20
13		3	4	2	8	16
14		2	3	3	14	28
15		1	2	1	12	24
16		2	3	2	10	20
17		0	1	3	8	16
18		0	1	1	12	24
19		1	2	2	16	32
20		1	2	3	10	20
21		2	3	1	14	28
22		1	2	2	8	16
23		0	1	3	12	24
24		1	2	1	16	32
25		2	3	2	10	20
26		1	2	3	10	20
27		2	3	1	12	24
28		0	1	2	12	24
29		2	3	3	8	16
30		1	2	1	14	28

---