If умова then

оператор

End if

За необхідності виконання певного оператора (чи блока операторів) в залежності від результату перевірки умови потрібно використовувати наступну конструкцію:

If умова then

оператор1

Else

оператор2

End if

• Цикл For…Next. Використовується в тому випадку, коли кількість повторів заданого блоку операторів заздалегідь відомо. Дана конструкція має наступний вид:

For лічильник = поч. значення to кінц. значення Step крок

оператор1

оператор2

Next лічильник

• Цикл Do…Loop. Використовується в тому випадку, коли невідома кількість повторів заданого блоку операторів. Дана конструкція має чотири різновиди:

цикл виконується, якщо значення умови = "false"

Do Until умова ‘ Цикл з передумовою

оператор1

оператор2

Loop

Do

оператор1

оператор2

Loop Until умова ‘ Цикл з післяумовою

цикл виконується, якщо значення умови = "true"

Do While умова ‘ Цикл з передумовою

оператор1

оператор2

Loop

Do

оператор1

оператор2

Loop While умова ‘ Цикл з післяумовою

• Цикл While…Wend. Також використовується в тому випадку, коли невідома кількість повторів заданого блоку операторів:

While умова ‘ Цикл з передумовою

оператор1

оператор2

Wend

Для створення окремих підпрограм, призначених для виконання певної послідовності дій, які можуть неодноразово використовуватися в тілі основної програми зручно використовувати функції користувача та процедури користувача, які оголошуються наступним чином:

Function ім’я_функції (параметри) [As тип_функції]

оператори

ім’я_функції = ім’я_змінної

End function

Sub ім’я_процедури (параметри)

оператори

End Sub

В якості параметрів виступають зміні, значення яких надходить до функції або процедури з основного тіла програми, або має бути передано з підпрограми до основного тіла програми.

Виклик функції в основному тілі програми здійснюється наступним чином:

ім’я_змінної = ім’я_функції

Виклик процедури користувача в основному тілі програми може виконуватися двома способами:

Call ім’я_процедури (параметри) ім’я_процедури параметри

В додатку наведені приклади використання вказаних конструкцій управління та команд при реалізації програми сортування масиву даних.

4. Побудова тривимірних графіків функцій у середовищі Mathcad

Результатом виконання плану експериментальних досліджень, як буде сказано нижче, дуже часто є регресійна функція однієї або декількох змінних, що описує поведінку дослідного параметра двигуна (цільової функції) у певному діапазоні зміни набору змінних параметрів (факторів). Візуалізація такої функції допомагає наочно відобразити закономірності впливу факторів на цільову функцію та в першому наближенні отримати значення оптимального поєднання факторів (за якого цільова функція досягає екстремуму). В середовищі Mathcad реалізована зручна робота з двовимірними та тривимірними графіками, основи якої будуть розглянуті в даному розділі.

Рис. 4.1 Побудова графіка функції, яка задана в аналітичному виді

На рис. 4.1 представлений приклад побудови тривимірного графіку регресійного рівняння функції двох змінних f (x, y) у середовищі Mathcad.

Для побудови даного графіку необхідно виконати наступні пункти:

1. Введіть значення коефіцієнтів регресійного рівняння b₀, b₁, …, b₅.

2. Наберіть ім'я функції двох змінних, оператор присвоювання (:=) та запишіть праву частину регресійного рівняння (наприклад виду: f (x,y):=b₀+b₁x+b₂y+b₃xy+b₄x²+b₅y²).

3. Встановіть курсор у те місце, де ви хочете побудувати графік.

4. На математичній панелі Graph (Графік) натисніть на кнопку Surface Plot (Тривимірний графік, або поверхня). На місці курсору з'явиться шаблон тривимірного графіка.

5. У єдине місце введення шаблона графіка введіть ім'я функції (не вказуючи в дужках змінні).

6. Для побудови графіку регресійного рівняння в границях зміни факторів необхідно натиснути на графік правою кнопкою миші і в меню Властивості на вкладці Осі відмінити автомаштабування осей Х та Y та вказати границі зміни факторів вручну.

Рис. 4.2. Графік регресійної функції у вигляді ліній рівня

Для визначення області в якій знаходиться екстремум регресійної функції можна візуалізувати графік функції f (x, y) у вигляді ліній рівня, так, як зображено на рис. 4.2. Для цього на математичній панелі Graph (Графік) натисніть на кнопку Contour Plot (Лінії рівня), а потім ввести в єдине місце ім’я функції. Для відображення значень функції, що відповідають лініям рівня, необхідно в меню Властивості графіка на вкладці Спеціальні в параметрах контуру встановити необхідну кількість ліній рівня та встановити опцію «Нумерація».

Також для визначення локального екстремуму функції в середовищі Mathcad використовується функція root.

Для цього потрібно похідну функції прирівняти нулю. Функції root(df(x)/dx,x) повинне передувати початкове наближення (за замовчуванням df(x)/dx = 0). На рис 4.3 представлено алгоритм пошуку екстремуму функції регресійного рівняння заданого вище в середовищі Mathcad.

Рис 4.3. Пошук екстремуму функції регресійного рівняння

Для знаходження екстремуму функції варто виконати описані нижче кроки.

1. Задайте початкове наближення ближче до екстремуму.

2. Запишіть вираження з функцією root, де в якості функція, що повинна дорівнювати нулю, запишіть похідну по заданої змінній (df(x,y)/dx).

3. Обчислити значення заданої функції від знайденого кореня рівняння df(x,y)/dx=0.

Лабораторна робота №1.

Повний та дробовий факторний експеримент як засіб

дослідження процесів в двигунах внутрішнього згоряння.

Мета роботи: розробка програмного засобу для визначення плану-матриці повного факторного та дробового експерименту для вирішення інтерполяційних та оптимізаційних задач експериментальних досліджень ДВЗ.