Реализация программного модуля.

Министерство образования и науки Российской Федерации

МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ

/НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ/

«МАИ»

Кафедра динамики и управления летательных аппаратов

ОТЧЕТ

О курсовой работе по курсу «информатика»

Вариант № 17

Выполнил:

Студент гр. 1о-203Б Цуканов В. А. ___________________

(подпись)

Проверил: ___________________

(подпись)

Москва

Реферат.

К урсовая работа 44 с., 4 рис., 10 таб., 6 источников, 1 прил.

Объектом исследования является выбор ряда значений количества разбиений заданного интервала интегрирования пока разность двух последовательных значений интеграла не станет меньше заданного числа .

Цель работы – закрепление и систематизация знаний по информатике на примере расчета времени разгона самолета на заданном интервале скоростей в горизонтальном полете.

Исследования проводились на персональном компьютере путем расчета разработанной программы для значений количества разбиений интервала интегрирования (скоростей [ ]): 1, 2, 4, 8, 10.

В результате работы вычисленное дальность полета самолета получено с точностью =0.1

Содержание

Введение

Задание на курсовую работу

Порядок выполнения

2.1 Анализ условия задания

2.2 Разработка алгоритма решения

2.2.1 Блок «Module source_data»

2.2.2 Блок «Trap»

2.2.3 Блок «f»

2.2.4 Блок «Interpol»

2.2.5 Блок «Cyt»

2.2.6 Блок «Main»

2.3 Выбор представления для входных и выходных данных задания

2.4 Описание блоков

2.4.1 Описание блока «Module source_data»

2.4.1.1 Общие характеристики

2.4.1.2 Описание модуля

2.4.1.3 Реализация программного модуля

2.4.2 Описание подпрограммы «Trap»

2.4.2.1 Общие характеристики

2.4.2.2 Описание модуля

2.4.2.3 Реализация программного модуля

2.4.3 Описание подпрограммы «f»

2.4.3.1 Общие характеристики

2.4.3.2 Описание модуля

2.4.3.3 Реализация программного модуля.

2.4.4 Описание подпрограммы «Interpol»

2.4.4.1 Общие характеристики

2.4.4.2 Описание модуля

2.4.4.3 Реализация программного модуля

2.4.5 Описание вызывающей программы «Сyt»

2.4.5.1 Общие характеристики

2.4.5.2 Описание модуля

2.4.5.3 Реализация программного модуля

2.4.6 Описание вызывающей программы «Main»

2.4.6.1 Общие характеристики

2.4.6.2 Описание модуля

2.4.6.3 Реализация программного модуля

2.5 Тестирование программы и отладка задачи в целом

2.6 Выполнение расчетов

Заключение

Список использованных источников

Приложение.

Определения, обозначения и сокращения

Перечень сокращений

ПК – персональный компьютер

Обозначения

— начальный вес самолета, H;

— конечный вес самолета, H;

— скорость полета, м/с;

— коэффициент подъемной силы,

дальность полёта

— плотность воздуха на высоте полета, кг/м³;

— площадь крыла, м²;

— коэффициент лобового сопротивления.

Введение

В настоящее время при решении задач динамики полета самолета широко используются различные языки программирования. В данной работе показан расчет летно-технической характеристики самолёта (дальности полета) при помощи программы, написанной на языке Фортран. Для написания программы использовалась среда разработки Compaq Visual Fortran

1 Задание на курсовую работу

Вычислить значение определенного интеграла в заданных пределах.

При выполнении работы использовать методики расчета интеграла и линейной интерполяции функции, приведенные в разделе (2.2) [10].

При задании исходных данных в табличном виде расчетные значения требуемых характеристик получать с помощью линейной интерполяции.

Программные компоненты для блоков линейной интерполяции и интегрирования должны быть составлены так, чтобы их можно было использовать как стандартные подпрограммы.

Вариант задания на курсовую работу - вариант № 17

Вариант задания № 17

Разработать программу для расчета дальности полета самолета на постоянной высоте с постоянной скоростью при заданном расходе топлива по формуле:

где: — начальный вес самолета, H;

— конечный вес самолета, H;

— скорость полета, м/с;

— коэффициент подъемной силы,

;

— плотность воздуха на высоте полета, кг/м³;

— площадь крыла, м²;

— коэффициент лобового сопротивления.

Используя данную программу, определить дальность полета самолета.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

Зависимость от задана в виде таблицы:

		0,1	0,2	0,3	0,4
	0,018	0,018	0,019	0,021	0,027

Для расчета необходимо использовать метод линейной интерполяции.

2 Порядок выполнения.

2.1 Анализ условия задания.

В целях упрощения процесса разработки и отладки программы

необходимо разделить задачу на подзадачи и оформить их в виде отдельных блоков (программных компонент).

Анализ задания позволяет выделить исходные данные в отдельный блок – блок формирования исходных данных (Module source_data).

Чтобы вычислить интеграл необходимо иметь пределы интегрирования() и подынтегральную функцию. В данной задаче подынтегральная функция зависит от аэродинамических характеристик: . Поляра самолёта (зависимость от ) задана в виде таблицы. Необходимо выделить в отдельный блок расчет текущего значения (Cyt) Для расчета необходимо использовать метод линейной интерполяции. Целесообразно выделить отдельный блок – блок интерполяции (inter).

Сам процесс интегрирования также выделяется в отдельный блок (trap).

Подынтегральная функция вычисляется на каждый шаг

интегрирования. Вычисление функции также необходимо выделить в отдельный блок (f). Блок main устанавливает связь между всеми выбранными модулями.

Теперь для решения задачи можно составить структурную схему.

Стр уктурная схема

Module source_data – блок задания исходных данных.

Main – вызывающая программа.

Trap – интегрирование методом трапеций.

F – вычисление подынтегральной функции.

Inter – линейная интерполяция.

Cyt – вычисление текущего значения .

2.2 Разработка алгоритма решения.

Для каждой подзадачи (блока) разрабатываем метод решения.

2.2.1 Блок «Module source_data».

В блок включены исходные данные в виде простых переменных: , так и в табличном задании: .

2.2.2 Блок «Trap».

Интегрирование функции

Дано:

Таблица значений функции .

Аргумент:

Функция:

Необходимо найти:

Решение методом трапеций:

1. Заменяем график функции набором прямолинейных отрезков, попарно соединяющих соседние узловые точки.

2. Суммируем площади образовавшихся трапеций

При равномерном расположении узловых точек

2.2.3 Блок «F».

Расчет подынтегральной функции F состоит в определении переменных по формулам, приведенным в задании и , вычисляемое с помощь блока Interpol.

2.2.4 Блок «Inter».

Используется метод линейной интерполяции функции.

дано:

Таблица значений функции .

Аргумент:

Функция:

Произвольное значение аргумента .

Необходимо найти значение функции .

Для этого необходимо сделать следующее:

· найти в таблице два соседних значения, таких, что

. Если , то i = 1; если же , то

· провести прямую через точки и

· по уравнению этой прямой вычислить в точке

2.2.5 Блок «Cyt».

Блок вычисляет текущее значение , заданное формулой

2.2.6 Блок «Main».

Блок формирует вычисление определенного интеграла на заданном интервале и определяет значение дальности полета самолета на этом интервале.

2.3 Выбор представления для входных и выходных данных задания.

В качестве исходных данных в задании используются аэродинамические характеристики самолета, параметры самолета; параметры, определяющие режимы полета. Исходные данные представлены как зависимостями в виде таблицы:

		0,1	0,2	0,3	0,4
	0,018	0,018	0,019	0,021	0,027

так и в виде простых переменных: .

После определения входных и выходных данных задания необходимо решить вопрос о передаче данных в программные компоненты (блоки).

Обмен данными между программными компонентами осуществляется:

· через аппарат формальных и фактических аргументов:

обращения к подпрограммам

· с помощью модуля.

· через общие блоки памяти

Модули.

module source_data - самостоятельный программный компонент, используемый для задания глобальных объектов данных. Для присваивания начальных значений используем операторы описания: real.

Доступ к описанным в модуле данным обеспечивается с помощью оператора

use<имя модуля>

Общие блоки памяти

ОБП – это такие блоки к которым имеют доступ все программные компоненты, содержащие описание данного общего блока.

Доступ к описанным в модуле данным обеспечивается с помощью оператора

Common[/<имя блока>/] <список переменных>

2.4 Описание блоков.

В описание каждого блока входит: алгоритм, блок-схема, таблица идентификаторов, листинг программной единицы, тестирование.

Блоки структурной схемы оформлены в виде подпрограмм типа Function или Subroutine.

2.4.1 Описание блока «Module source_data».

Общие характеристики.

1) Наименование модуля

задание исходных данных модуля

2) Назначение модуля

модуль предназначен для задания исходных данных программы

3) Язык программирования

Фортран Compaq Visual Fortran

4) Тип и версия операционной системы

Microsoft Windows XP

Home Edition

Версия 2002

Service Pack 2

Описание модуля.

1) Физическая постановка задачи

Модуль используется для задания глобальных объектов данных,

для присваивания начальных значений, используемых в операторе описания: real

real,dimension(5)::Cy=(/0.,0.1,0.2,0.3,0.4/),&

Cx=(/0.018,0.018,0.019,0.021,0.027/)

real,parameter::G0=120000,Gk=70000,V=250,S=40

real,parameter::ro=0.705

1) Математическая постановка задачи

нет

2) Описание используемого алгоритма

нет

3) Характеристики точности алгоритма

нет

Реализация программного модуля.

Форма обращения к модулю

USE source_data

Спецификация идентификаторов параметров модуля

Идентиф.	Тип перем.	Инженерное обознач.	Значение	Размерность	Содержательное наименование
Cy	Real				Коэффициент подъемной силы
V	Real	V		м/с	Скорость полёта
Cx	Real				Коэффициент лобового сопротивления
G0	Real			Н	Начальный вес самолета
Gk	Real			Н	Конечный вес самолета
Ro	Real.		0,705	кг/м³	плотность воздуха на высоте полета
S	Real	S		м²	Площадь крыла