методические указания. методичские указания МОДЕЛИРОВАНИЕ В МАТКАДЕ 1. Методические указания для проведения лабораторных работ по дисциплине Моделирование систем и процессов
 Скачать 1.02 Mb.
|
|
Г осударственное образовательное учреждение высшего образования Луганской Народной Республики «Донбасский государственный технический институт» Факультет фундаментального и инженерного образования и инноваций Кафедра управления инновациями в промышленности УТВЕРЖДАЮ Первый проректор ______________А.В. Кунченко Методические указания для проведения лабораторных работ по ДИСЦИПЛИНе «Моделирование систем и процессов» (шифр, наименование дисциплины) 15.03.04 "Автоматизация технологических процессов и производств" (код, наименование направления) Профиль подготовки: «Управление и инновации в автоматизированных системах и технологических процессах» (профиль подготовки, магистерская программа) Квалификация _____бакалавр______ (бакалавр/специалист/магистр) Форма обучения ____очная /заочная____ (очная/заочная) Алчевск, 2022 УДК 62-52 В практикуме по математическому пакету Маткад в систематическом виде изложено решение многих задач в пакете Маткад. В модуле разобрано построение в Маткаде ряда математических моделей, а также приведено решение ряда математических задач.. . Содержание Стр. Введение 4 Лабораторная работа № 1 Программирование в Маткаде 4 Лабораторная работа № 2.Решение задач методом Монте-Карло 7 Лабораторная работа № 3.Задачи линейного программирования……………….. 12 Лабораторная работа № 4.Оптимизация качества молочной колбасы………….. 17 Лабораторная работа № 5.Выбор оптимальной траектории……………………… 19 Лабораторная работа № 6.Оптимальное созревание сырокопченой колбасы…… 24 Лабораторная работа № 7.Оптимизация работы предприятия…………………… 28 Лабораторная работа № 8.Оценка качества пищевых продуктов……………… 31 Лабораторная работа № 9.Оценка качества конфет «Зефир»… 35 Лабораторная работа № 10.Нечеткие множества…………………………………. 39 Лабораторная работа № 11.Определение оптимального количества жира и белков 41 в молочной колбасе………………………………………………………………… Лабораторная работа № 12.Распознавание образов по минимуму расстоя- 44 ния……………………………………………………………………………………. Лабораторная работа № 13.Распознавание образов по коэффициенту корреляции 47 Лабораторная работа № 14.Распознавание образов по нечеткой мере сходства… 50 Лабораторная работа № 15.Нейронные сети. Персептрон……………………. 52 Лабораторная работа № 16.Обучение однослойных нейронных сетей 55 Лабораторная работа № 18.Планирование экспериментов……………………. 58 Лабораторная работа № 19.Адаптивный фильтр Калмана……………………….. 62 Лабораторная работа № 21.Подбор ПИД регулятора…………………………….. 65 Литература…………………………………………………………………………. 68 ВВЕДЕНИЕ Лабораторный практикум состоит из двадцати одной лабораторной рабо- ты. Большинство из них посвящено решению конкретных прикладных задач. Но так как предыдущий модуль №2 посвящен только работе со встроенными функциями, а некоторые абстрактные задачи требуют составления программы, они также помещены в этом модуле. Первая лабораторная работа посвящена составлению программ в Маткаде. Затем рас- смотрено решение различных задач методом Монте-Карло. Группа лабораторных работ по- священа методам оптимизации. Здесь рассматриваются задачи линейного программирова- ния, задачи многошаговой оптимизации дискретным методом динамического программиро- вания для детерминированных и стохастических систем.Несколько лабораторных работ по- священо оценке качества пищевых продуктов путем обработки экспериментальных данных. При этом используется аппарат нечетких множеств, и многомерная множественная регрес- сия (встроенная функция Minerr). В остальных лабораторных работах рассматриваются задачи распознавания образов с помощью различных мер сходства, нейронные сети, планирование экспериментов, и две за- дачи по методам управления динамическими системами. Так как в стандартных курсах вузовской математики не изучают некоторые разделы, задачи на которые рассмотрены в данном модуле, то во многих лабораторных работах перед решением задач кратко изложен теоретический материал. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1. ОСНОВЫ РАБОТЫ С MATHCAD. Программирование Общие сведения о маткаде Основное окно приложения имеет ту же структуру, что и большинство приложений Windows. Сверху вниз располагаются заголовок окна, строка меню, панели инструментов (стандартная и форматирования) и рабочий лист, или рабочая область, документа. Новый документ создается автоматически при запуске MathCAD. Файлы документов в MathCAD имеют расширение .mcd. Большинство команд можно выполнить как с помощью меню (верхнего или контекстного), так и панелей инструментов или клавиатуры.   Панель Math (Математика) предназначена для вызова на экран еще девяти панелей, с помощью которых происходит вставка математических операций в документы. Чтобывызвать какую-либо из них, нужно нажать соответствующую кнопку на панели Математика. В окне редактирования формируется документ MathCAD. Новый документ получает имя Untitled (Без названия) и порядковый номер. Одновременно открыто может быть до восьми документов. Документ состоит из трех видов областей: формульных, текстовых и графических. Расположение нетекстовых блоков в документе имеет принципиальное значение. Области просматриваются системой, интерпретируются и исполняются. Просмотр идет слева направо и сверху вниз.Длявводатекстовогокомментариянужно выполнить команду Text Region (Текстовая область) из пункта меню Insert или нажать клавишу с двойной кавычкой (“), или нажать на кнопку текста на панели инструментов. Текстовая область служит для размещения текста между формулами и графиками. При этом в месте ввода появляется курсор в виде вертикального штриха, на место которого вводятся символы текста. Внутри текста курсор перемещается клавишами перемещения курсора. Переход на новую строку производится нажатием на клавишу Enter. Для окончания ввода нужно щелкнуть мышью вне текстовой области. Для ввода формулы нужно установить указатель мыши в свободном месте окна редактирования и щелкнуть левой кнопкой мыши. Появится визир в виде красного крестика. Он указывает место, с которого начинается набор формулы. |