Табуляция функции двух переменных

Основные приёмы и возможности алгоритмических языков программирования Fortran. Табуляция функции на языке Fortran, ее графический вид и блок-схема алгоритма. Выполнение расчетов на алгоритмическом языке Фортран. Текст (листинг) Fortran-программы.
Краткое сожержание материала:

Национальный технический университет

«Харьковский политехнический институт»

Объаснительная записка

к курсовому проЕкту

табуляция функции двух переменных

Выполнил

Студент Шаламов С.П.

Группа ФТ-39

Харьков НТУ «ХПИ» 2010г.

ВВЕДЕНИЕ

Компьютер был создан человеком для облегчения выполнения наиболее трудоемких действий. Так как компьютер не обладает разумом, т.е. не может самостоятельно ставить и решать определенные задачи, то он выполняет заданную ему, человеком, последовательность действий, или программой. Существуют такие языки программирования, как Fortran, C++Builder5 и другие.

Язык программирования Fortran был создан ещё в 70-х годах XX-го столетия и за время своего существования был многократно уточнён и переписан, что свидетельствует о его широком использовании, надёжности и практичности. Сегодня Fortran реализован для ПК и стал языком, соответствующим современным технологиям программирования.

ЗАДАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Выполнить на языке FORTRAN табуляцию функции

H(t,z)=H₀{(1-z/d)exp(-бt)sin(4рt-z/d)-(2р?_n=1³⁰⁰1/nм?)*sin(рnzt/d)}

Количество шагов по времени t не менее 100; вариантов размера d - не менее 5

Выполнить на языке Fortran табуляцию функции двух переменных.

z є [0;d] ; t є [0;t_max] ; м=4р*10^-7 ; ?=5р*10⁷ ; б=0.02 ; H₀=10 Вб

СХЕМА АЛГОРИТМА FORTRAN-ПРОГРАММЫ

Алгоритм программы - список действий, изложенных в четкой последовательности и позволяющих достичь поставленной цели.

Схема алгоритма начинается с введения переменных, необходимых для табуляции функции f.

Блок-схема состоит из трех циклов do.Первый цикл берет последовательно из массива z элементы, второй цикл заполняет массив f текущим значением t, третий цикл считает сумму, используя элементы массива z. Далее происходит расчет по формуле. Результат записывается в массив f. Увеличивается шаг по времени, и циклы повторяются снова, пока не будут перебраны все элементы массивов. Массив f, выводится в файл в виде таблицы.

Блок-схема алгоритма программы приведена на рисунке 1.

табуляция функция алгоритм фортран



Рисунок1. Блок-схема алгоритма Fortran - программы

ВЫПОЛНЕНИЕ РАСЧЕТА НА АЛГОРИТМИЧЕСКОМ ЯЗЫКЕ FORTRAN

Программа на алгоритмическом языке FORTRAN предназначена для табуляции функции и записи результатов в текстовый файл. Текст программы приведен в Приложении А.Графический вид функции изображен на рисунке 2.

ГРАФИЧЕСКИЙ ВИД ФУНКЦИИ

Рисунок2-Графический вид функции

ВЫВОД

В процессе выполнения курсового проекта по дисциплине “основы информационных технологий и программирования” были изучены основные приёмы и возможности алгоритмических языков программирования Fortran.

В процессе выполнения были приобретены навыки корректирования неточностей и ошибок в ходе работы со вспомогательными пособиями, а также навыки оформления курсового проекта.

При выполнении курсового проекта табуляция была выполнена успешно, в результате чего был получен графический вид функции при помощи MS Exel.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Текст программы на алгоритмическом языке Fortran

program F

real:: f (6,100) ,t,dt,y,n,H=10.,d=1.4 ,s !Обьявление переменных целого типа

real :: pi=3.141592 !Обьявление именованой константы рі

real:: alpfa=0.26 !Объявление именованной константы alpfa

integer i, j, k !Объявление констант i, j ,k

real z(5)/1.,1.1,1.2, 1.3, 1.4/ !Объявление массива z с помощю конструктора массивов

dt=(8*pi**2)/5000 !присваивание переменной dt значение (8*pi**2)/5000

y=5.e+7 !присваивание переменной dt значение 5*10⁷

n=4*pi*1e-7 !присваивание переменной dt значение 4р*10^-7

open (1, file='test.txt') !Создается файл для записи результатов

do i=1,5 !Цикл do, для массива z

t=0 !Переменной t присваивается начальное значение 0

do j=1,100 !Цикл do для заполнения массива f

f (1,j)=t !j-й элемент массива f заполняется текущим значением t

s=0 !Переменной s присваивается начальное значение 0

do k=1,300 !Цикл do для расчета суммы

s=s+(1./(k*y))*sin((pi*k/z(i)))*z(i)*t !Расчет суммы

end do !Оператор прерывания работы цикла

f(i+1,j)=H*((1-z(i)/d)*exp(-alpfa*t)*sin(4*pi*t-z(i)/d)-2.*s/pi) !Табуляция функции, результат заполняет массив f

t=t+dt !Увеличение шага по времени

end do !Оператор прерывания работы цикла

end do ! Оператор прерывания работы цикла

write (1,'(6E17.8)'), ((F(i,j), i=1,6), j=1,100) !

Вывод массива в файл в виде таблицы

close (1) !Закрытие потока 1

end program F !Окончание программы F

CПИСОК ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ

1 Панасенко О. Т. Современный Фортран для персональных компьютеров. Харьков: НТУ “ХПИ”, 2003.

2 Соловьев П.В. Фортран для персонального компьютера.-М.:Арист,1991.-223с.

3 Бартеньев О.В. Фортран для студентов.-М.:Диалог-МИФИ,1999.-400с.

4 Бартеньев О.В. Современный Фортран.-М.:Диалог МИФИ,1998.-397с.

Министерство образования и науки украины.

Размещено на Allbest.ru