Материал: тема 2 Задание
Работа с 2-D графикой в математическом пакете Matlab. Использование m-функций.
Цель работы:
Освоение способов графической визуализации информации в Matlab. Приобретение навыков создания и использования m-функций.
Содержание задания.
Часть 1.
Вычислить значения функций F1(x), F2(x) и f(x) на интервале [a, b], где кусочная функция f(x) определена следующим образом:
F ( x ), |
при |
x c |
f ( x ) 1 |
|
|
F2( x ), |
при |
x c |
Начальные значения параметров a, b, c и вид функций F1(x), F2(x) заданы в таблице «Варианты заданий ».
Результаты расчета представить в виде таблицы и графиков.
Требования к выполнению части 1 лабораторной работы:
1. Создать m-функции для описания:
a). каждого участка кусочной функции;
b). кусочно-непрерывной функции в целом.
2.Вычисленные значения вывести в виде таблицы:x, F1(x), F2(x),f(x).
3.Построить графики каждой из функции F1(x), F2(x)
a). в отдельных окнах;
b). в одном окне в единой системе координат;
c). в одном окне в разных системах координат (разбиение на подокна).
4.Построить график кусочной функции в отдельном графическом окне.
5.Отформатировать все графики программно и в окне редактора. Сохранить рисунки в рабочей папке.
Часть 2
Для исследуемых параметров из таблицы «Турбобуры» выполнить обработку и фильтрацию данных (см. Варианты заданий часть 2). Применить стандартные алгоритмы обработки массивов (программно и с помощью стандартных функций). Предусмотреть визуализацию результатов.
Контрольные вопросы.
1.Виды m-файлов. Правила написания m-функции.
2.Способы создания диапазона, вектора, матрицы, структуры.
3.Команда plot для графического представления данных: синтаксис, значения основных спецификаторов для форматирования элементов диаграммы. Применение команды subplot.
4.Команда sprintf для форматированного вывода, значения ее аргументов.
1
Варианты заданий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
№вар. |
a |
b |
c |
N |
|
F1 |
|
|
|
|
F2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1. |
-10 |
15 |
-3 |
50 |
y sin( x 3 ) |
y |
x 3 |
|||||
2. |
-11 |
10 |
-3,5 |
60 |
y cos( x 3 ) |
y 0,2x 1,5 |
||||||
3. |
-8 |
6 |
0 |
30 |
y 50x 4,5 |
y ( x 1,3 )3 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
4. |
-7 |
10 |
4 |
35 |
y cos( x ) 2 |
y 1,2x 5,8 |
||||||
5. |
-5 |
15 |
5 |
50 |
y 1,3 sin( 0,5x 2 ) |
y ln( x ) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
6. |
-12 |
6 |
-2 |
30 |
y 0,6x 2 |
y ( x 4 1 )3 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
7. |
-6 |
14 |
4 |
40 |
y 2 x 5 |
y x 4 1,3 |
||||||
8. |
-9 |
16 |
7 |
50 |
y ln( x ) |
y sin( 0,8x 2 ) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
9. |
-10 |
17 |
5 |
40 |
y 2cos( 0,3x ) |
y ( 0,08x )3 |
||||||
10. |
-10 |
17 |
4,5 |
60 |
y sin( |
x |
2 |
7 ) 3 |
y |
x 6 |
||
|
|
|
|
|
|
|||||||
11. |
-8 |
12 |
3,7 |
40 |
y ln( x 6 ) |
y cos( |
x |
|||||
|
|
|
|
|
2 7 ) 3 |
|||||||
12. |
-7 |
11 |
1 |
60 |
y ( x 3 )2 5 |
y exp( x ) 5 |
||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
13. |
-5 |
11 |
2,5 |
50 |
y 2( |
x |
) |
3 |
1 |
y cos( x ) |
||
5 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14. |
-6 |
12 |
1,5 |
30 |
y 0,02 x 2 3 1 |
y sin( 0,4x ) 0,5 |
||||||
15. |
-3 |
15 |
6 |
60 |
y 1,3 sin( 0,5x 4 ) |
y 0,25 ln( x 2 ) |
||||||
16. |
-10 |
15 |
5 |
50 |
y |
|
x 3 |
y 1,5cos( 0,3x 2 ) |
||||
|
|
|
||||||||||
17. |
-9 |
12 |
5 |
45 |
y 3,5 sin( 0,2x 5 ) |
y 2 |
x 5 2 |
|||||
18. |
-11 |
10 |
-2 |
60 |
y cos( 0,4x 3 ) |
y 0,1x 1 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
№вар. |
a |
b |
c |
N |
|
F1 |
|
|
|
F2 |
|
19. |
-8 |
6 |
0 |
30 |
y 50x 4,5 |
y ( x 1,3 )3 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
20. |
-7 |
10 |
5 |
35 |
y 4,8cos( x ) |
y 1,2x 5 |
|||||
21. |
-15 |
7 |
-6 |
50 |
y ln( x ) |
y 1,3 sin( 0,3x 2 ) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
22. |
-12 |
6 |
0 |
30 |
y 0,1x 1,23 |
y ( x |
4 2 )3 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
y 0,5 x 0,3 |
y |
x |
||||
23. |
-2 |
3 |
1,2 |
25 |
6 0,8 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
24. |
-9 |
10 |
1 |
40 |
y sin( 0,8x 2 ) |
y ln( x ) 0,5 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
25. |
-10 |
17 |
5 |
30 |
y 3cos( 0,3x ) |
y ( 0,07x )3 |
|||||
26. |
-2 |
2 |
0 |
40 |
y sin( 4x 0,6 ) |
y |
x 0,6 |
||||
|
|
|
|
|
y cos( |
2 7 ) |
y ln( x 6 ) 3 |
||||
27. |
-8 |
12 |
3,7 |
40 |
|
|
x |
|
|
|
|
28. |
-7 |
11 |
1 |
60 |
y ( x 2 )2 5 |
y exp( x ) 1 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
y 2( |
x |
|
3 |
y 1,3 cos( x ) |
||
29. |
-4 |
1 |
-2,5 |
50 |
5 ) |
0,8 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
30. |
-5 |
10 |
2,5 |
30 |
y sin( x 7 ) 3 |
y 3 |
x 6 |
||||
31. |
-1 |
15 |
6 |
40 |
y 0,08 x 4,5 3 1 |
y sin( 0,6x ) 0,7 |
|||||
32. |
-8 |
11 |
1,7 |
30 |
y 0,02 0.5x 2 3 1 |
y sin (0,2x) 0,15 |
|||||
33. |
-3 |
5 |
2 |
40 |
y 1,3 sin (0,5x 4) |
y |
( x 2 )2 |
||||
|
5 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
№ |
Исследуемые |
Обработка массивов |
Критерий формирования |
|
вар- |
нового массива |
|||
параметры |
(задание 2) |
|||
та |
(задание 3) |
|||
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Наружный диаметр |
Для каждого параметра |
|
|
|
Средний диаметр |
Отобрать ЗД, с наружным |
||
1 |
определить количество записей, |
|||
проходного вала |
диаметром 0,172 |
|||
|
с наибольшим значением. |
|||
|
турбобура |
|
||
|
|
|
||
|
Подача промывочной |
Определить минимальное |
Отобрать ЗД, |
|
2 |
жидкости |
соответствующие подаче |
||
значение каждого параметра |
||||
|
Перепад давления |
промывочной жидкости 0,025 |
||
|
|
|||
|
Частота вращения вала |
|
Отобрать ЗД, частота |
|
|
Крутящий момент на валу |
Определить наибольшее |
||
3 |
вращения которых не |
|||
при максимальной |
значение каждого параметра |
|||
|
превышает 400 |
|||
|
мощности |
|
||
|
|
|
||
|
Перепад давления |
Определить среднее значение |
Отобрать ЗД, перепад |
|
4 |
давления которых составляет |
|||
Длина |
каждого параметра. |
|||
|
5. |
|||
|
|
|
||
|
Крутящий момент на валу |
|
Отобрать ЗД, крутящий |
|
|
при максимальной |
Определить наименьшее |
||
5 |
момент которых не |
|||
мощности |
значение каждого параметра |
|||
|
превышает 2000 |
|||
|
Частота вращения вала |
|
||
|
|
|
||
|
Средний диаметр |
Для каждого параметра |
|
|
|
проходного вала |
Отобрать ЗД, средний диаметр |
||
6 |
определить количество записей, |
|||
турбобура |
которых составляет 0,16. |
|||
|
больше среднего значения. |
|||
|
Масса |
|
||
|
|
|
||
|
Средний радиус трущихся |
|
Отобрать ЗД, средний радиус |
|
|
Определить максимальное |
трущихся поверхностей |
||
7 |
поверхностей пяты |
|||
значение каждого параметра |
пяты которых составляет |
|||
|
Наружный диаметр |
|||
|
|
0,068. |
||
|
|
|
||
|
Масса |
Определить минимальное |
Отобрать ЗД, масса которых |
|
8 |
Подача промывочной |
|||
значение каждого параметра |
не превышает 4000 |
|||
|
жидкости |
|||
|
|
|
||
|
Длина |
|
|
|
9 |
Средний диаметр |
Определить среднее значение |
Отобрать ЗД, длина которых |
|
проходного вала |
каждого параметра. |
не превышает 20 |
||
|
||||
|
турбобура |
|
|
|
|
Наружный диаметр |
Для каждого параметра |
Отобрать ЗД, с наружным |
|
10 |
определить количество записей, |
|||
Перепад давления |
диаметром 0,195 |
|||
|
меньше среднего значения. |
|||
|
|
|
||
|
Подача промывочной |
Определить наибольшее |
Отобрать ЗД, |
|
11 |
жидкости |
соответствующие подаче |
||
значение каждого параметра |
||||
|
Длина |
промывочной жидкости 0,03 |
||
|
|
|||
|
Частота вращения вала |
|
Отобрать ЗД, частота |
|
|
Крутящий момент на валу |
Определить среднее значение |
||
12 |
вращения которых превышает |
|||
при максимальной |
каждого параметра. |
|||
|
400 |
|||
|
мощности |
|
||
|
|
|
||
|
Наружный диаметр |
Для каждого параметра |
|
|
|
Средний диаметр |
Отобрать ЗД, с наружным |
||
13 |
определить количество записей, |
|||
проходного вала |
диаметром 0,24 |
|||
|
с наибольшим значением. |
|||
|
турбобура |
|
||
|
|
|
||
|
Перепад давления |
Для каждого параметра |
Отобрать ЗД, перепад |
|
14 |
определить количество записей, |
давления которых не |
||
Масса |
||||
|
меньше среднего значения. |
превышает 6. |
||
|
|
4
№ |
Исследуемые |
Обработка массивов |
Критерий формирования |
|
вар- |
нового массива |
|||
та |
параметры |
(задание 2) |
(задание 3) |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Средний диаметр |
|
|
|
|
проходного вала |
Определить максимальное |
Отобрать ЗД, со средним |
|
15 |
турбобура |
диаметром проходного вала |
||
значение каждого параметра |
||||
|
Подача промывочной |
0,117. |
||
|
|
|||
|
жидкости |
|
|
|
|
Средний радиус трущихся |
|
Отобрать ЗД, средний радиус |
|
|
Определить минимальное |
трущихся поверхностей |
||
16 |
поверхностей пяты |
|||
значение каждого параметра |
пяты которых составляет |
|||
|
Перепад давления |
|||
|
|
0,052. |
||
|
|
|
||
17 |
Масса |
Определить среднее значение |
Отобрать ЗД, масса которых |
|
Наружный диаметр |
каждого параметра. |
не превышает 4000 |
||
|
||||
|
Длина |
Для каждого параметра |
|
|
|
Средний диаметр |
Отобрать ЗД, длина которых |
||
18 |
определить количество записей, |
|||
проходного вала |
превышает 20 |
|||
|
меньше среднего значения. |
|||
|
турбобура |
|
||
|
|
|
||
|
Наружный диаметр |
Определить наименьшее |
Отобрать ЗД, с наружным |
|
19 |
Подача промывочной |
|||
значение каждого параметра |
диаметром больше среднего |
|||
|
жидкости |
|||
|
|
|
||
|
Подача промывочной |
Для каждого параметра |
Отобрать ЗД, подача |
|
|
жидкости |
|||
20 |
определить количество записей, |
промывочной жидкости |
||
Средний радиус трущихся |
||||
|
больше среднего значения. |
которых превышает 0,03 |
||
|
поверхностей пяты |
|||
|
|
|
||
|
Перепад давления |
Определить максимальное |
Отобрать ЗД, перепад |
|
21 |
давления которых не |
|||
Длина |
значение каждого параметра |
|||
|
превышает 6. |
|||
|
|
|
||
|
Крутящий момент на валу |
|
Отобрать ЗД, крутящий |
|
|
при максимальной |
Определить среднее значение |
||
22 |
момент которых превышает |
|||
мощности |
каждого параметра. |
|||
|
2000 |
|||
|
Частота вращения вала |
|
||
|
|
|
||
|
Перепад давления |
Определить наименьшее |
Отобрать ЗД, перепад |
|
23 |
Подача промывочной |
давления которых не |
||
значение каждого параметра |
||||
|
жидкости |
превышает средний. |
||
|
|
|||
|
Средний диаметр |
Для каждого параметра |
Отобрать ЗД, средний диаметр |
|
|
проходного вала |
|||
24 |
определить количество записей, |
проходного вала которых не |
||
турбобура |
||||
|
больше среднего значения. |
превышает 0,1305. |
||
|
Наружный диаметр |
|||
|
|
|
||
|
Средний радиус трущихся |
Для каждого параметра |
Отобрать ЗД, средний радиус |
|
25 |
поверхностей пяты |
определить количество записей, |
трущихся поверхностей |
|
|
Наружный диаметр |
с наименьшим значением. |
пяты которых равен 0,068. |
|
|
Масса |
Для каждого параметра |
Отобрать ЗД, масса которых |
|
26 |
определить количество записей, |
|||
Перепад давления |
не превышает 4000. |
|||
|
меньше среднего значения. |
|||
|
|
|
||
|
Длина |
|
Отобрать ЗД, длина которых |
|
27 |
Средний диаметр |
Определить максимальное |
не превышает |
|
проходного вала |
значение каждого параметра |
среднеарифметическое |
||
|
||||
|
турбобура |
|
значение |
|
28 |
Наружный диаметр |
Определить среднее значение |
Отобрать ЗД, диаметр |
|
Перепад давления |
каждого параметра. |
которых превышает 0,195 |
||
|
5