Применение программных комплексов для решения инженерных задач

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Белорусский государственный университет транспорта»

Кафедра "Информационные технологии"

Курсовая работа

по дисциплине «Информатика»

на тему «Применение программных комплексов для решения инженерных задач»

Гомель 2012

Содержание

Введение

Раздел 1. Постановка задачи

Раздел 2. Анализ характеристик поездных составов в Pascal

2.1 Алгоритм

2.1.1 Главная программа

2.1.2 Процедура VVOD

2.1.3 Процедура VIVOD2.1.4 Функция SrVstol2.1.5 Функция MaxVStol

2.1.6 Функция MinVStol

2.2 Входные данные

2.3 Листинг

2.4 Выходные данные

Раздел 3. Анализ характеристик поездных составов по средствам Ms Excel

3.1 Входные данные

3.2 Ход выполнения работы

3.3 Результаты расчетов

Раздел 4. Анализ характеристик поездных составов по средствам Mathcad

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Современный мир невозможно представить без сложной вычислительной техники, инновационных направлений, которые используют при создании спутниковых технологий с одновременным использованием цифровой радиосвязи стандарта GSM-R, вычислительных программ, которые позволяют сделать научно-технические открытие и облегчить работу специалиста. Вычислительная техника, а так же персональный компьютер становятся ведущими в различных сферах деятельности человека.

Современные электронные компьютеры помогают быстро и безошибочно производить любые вычисления с любой степенью точности. Они позволяют применять для вычислений даже такие методы, которые ранее не могли быть использованы из-за их громадной трудоемкости. Объем вычислений, который раньше занимал годы, теперь выполняется за несколько часов и даже минут. В данное время полностью компьютеризируются все предприятия, банки, фирмы и многие другие учреждения, вплоть до культурных.

Компьютерная техника также широко используется в процессе обработки информации на железнодорожном транспорте о движении поездов и вагонов, которая посредством компьютерных локальных сетей соединяется в общий вычислительный центр, откуда исходит и куда поступает информация с разных ж.д. станций. Информация, обрабатываемая на вычислительном центре, различна и содержит в себе сведения о времени прибытия и отправления поездов с какой-либо станции, номер поезда, маршрут следования, характер перевозимого груза, местонахождение поезда на каком-либо участке пути в любой момент времени и т.д. И так как я являюсь будущим работником железной дороги, то знание о работе компьютера, программ и различных прикладных пакетов необходимы мне для дальнейшей успешной работы.

C помощью моей курсовой работы я хочу изучить и приобрести навыки работы на компьютере, а именно работы с программами пакета Microsoft Office MS Word и MS Excel, , математическим пакетом MathCad и средой программирования Pascal. Также моей целью является изучение различных способов решения задач, с использованием данных пакетов. Владение перечисленным программным обеспечением позволит мне стать квалифицированным и востребованным специалистом в своей отрасли.

Раздел 1. Постановка задачи

Для 10 поездных составов, выполняющих регулярные перевозки грузов между станциями необходимо определить время в пути; вес груза, который ещё можно было перевезти. В таблице 1 даны характеристики поездных составов. Необходимо также выполнить анализ данных характеристик, результаты представить в виде таблицы 2.

Таблица 1 Характеристики поездных составов

№ состава	Грузоподъёмность состава (т)	Скорость движения (км/ч)	Длина следования (км)	Вес перевозимого груза (т)
Состав 1
Состав 2
Состав 3
Состав 4
Состав 5
Состав 6
Состав 7
Состав 8
Состав 9
Состав 10

Таблица 2 Анализ характеристик поездных составов

Характеристика	Среднее значение	Максимальная	Минимальная
		№ состава	Значение	№ Состава	Значение
Грузоподъёмность состава (т)
Скорость движения(км/ч)
Длина следования (км)
Вес перевозимого груза (т)
Время в пути
Вес груза, который ещё можно было перевезти

Раздел 2. Анализ характеристик поездных составов в Pascal

2.1 Алгоритм

Для реализации поставленной задачи данные были внесены в стандартную программу блокнот и файл был сохранён под именем «KOVkr.inp», выходные данные будут внесены в файл «КOVkr.out». Вся программа разделена на части, а именно: процедуры ввода данных с текстового файла, вывода данных в текстовый файл, функций нахождения среднего значения, максимума и минимума в столбцах таблицы.

2.1.1 Главная программа

Размещено на http://www.allbest.ru/

2.1.2 Процедура VVOD

Производит чтение данных из файла “KOVkr.inp”

Размещено на http://www.allbest.ru/

2.1.3 Процедура VIVOD

Прозводит вывод данных в файл “ КOVkr.out“

Размещено на http://www.allbest.ru/

2.1.4 Функция SrVstol

Эта функция предназначена для нахождения среднего значения по каждому из столбцов таблицы исходных данных (характеристик поездных составов)

Размещено на http://www.allbest.ru/

2.1.5 Функция MaxVStol

Эта функция предназначена для нахождения максимального значения в столбцах таблицы исходных данных для каждой из характеристик поездных составов.

Размещено на http://www.allbest.ru/

2.1.6 Функция MinVStol

Эта функция предназначена для нахождения минимального значения в столбцах таблицы исходных данных для каждой из характеристик поездных составов.

Размещено на http://www.allbest.ru/

2.2 Входные данные

Входные данные для таблицы 1:

№ состава	Грузоподъёмность состава (т)	Скорость движения(км/ч)	Длина следования (км)	Вес перевозимого груза (т)
Состав 1	3000	30	300	2800
Состав 2	4000	25	400	3500
Состав 3	5000	22	500	4500
Состав 4	8000	20	600	7700
Состав 5	4000	18	450	3800
Состав 6	10000	15	350	9000
Состав 7	12000	10	200	11500
Состав 8	7000	24	390	6500
Состав 9	5000	18	550	4500
Состав 10	6000	23	650	5800

2.3 Листинг

PROGRAM kursovayu_rabota;

uses crt;

type

matr=array[1..20,1..20] of real;

vect=array[1..10] of string;

var

x,y,z,mas: matr;

Sost,har:vect;

k,n,m,i,j:integer;

zag1,zag2:string;

finp,fout:text;

Srz:real;

Procedure VVOD(VAR fn:text; n,m:integer; VAR mas:matr);

var

i,j:integer;

begin

for i:=1 to n do

begin

for j:=1 to m do

read(fn,mas[i,j]);

readln(fn);

end;

end;

{-------------------------}

Procedure VIVOD(VAR fn:text; n,m:integer; mas1,mas11:vect; mas2:matr);

var

i,j:integer;

begin

writeln(fout, ' ISXODNAUY TABLICA ');

writeln(fout,'---------------------------------------------------------------------------);

write(fout,'| N sostava|');

for i:=1 to m do write(fn,mas11[i]:10,'|');

writeln(fout);

writeln(fout,'|------------------------------------------------------------------------------|');

for i:=1 to n do

begin

write(fn,'|',mas1[i]:10,'|');

for j:=1 to m do

write(fn,mas2[i,j]:10:1,'|');

writeln(fn);

end;

writeln(fout,'------------------------------------------------------------------------------');

end;

{-------------------------}

Function MaxVStol(nstl,n:integer; mas:matr):integer;

var-

i:integer;

nmax:integer;

max:real;

begin

nmax:=1;

max:=mas[1,nstl];

for i:=1 to n do

if max<mas[i,nstl] then

begin

max:=mas[i,nstl];

nmax:=i;

end;

MaxVStol:=nmax;

end;

{-------------------------}

Function MinVstol(nstl,n:integer; mas:matr):integer;

var

i:integer;

nmin:integer;

min:real;

begin

nmin:=1;

min:=mas[1,nstl];

for i:=1 to n do

if min>mas[i,nstl] then

begin

min:=mas[i,nstl];

nmin:=i;

end;

MinVstol:=nmin;

end;

{-------------------------}

Function SrVstol(nstl,n:integer; mas:matr):real;

var

i:integer;

sum:real;

begin

sum:=0;

for i:=1 to n do sum:=sum+mas[i,nstl];

SrVstol:=sum/n;

end;

{-------------------------}

(* Golovyaja programma *)---- {Главная программа

Begin

clrscr;

n:=10; m:=6;

sost[1]:='Sostav1';sost[2]:='Sostav2';

sost[3]:='Sostav3';sost[4]:='Sostav4';

sost[5]:='Sostav5';sost[6]:='Sostav6';

sost[7]:='Sostav7';sost[8]:='Sostav8';

sost[9]:='Sostav9';sost[10]:='Sostav10';

har[1]:='Gruzopod'; har[2]:='Skor.dvij';

har[3]:='Dlina sled'; har[4]:='Ves gruza';

har[5]:='Vrem v put'; har[6]:='Ves +';

assign(fout,'z:ud12\rjazan~1\pascal\kovkr.out');rewrite(fout);

assign(finp,'z:ud12\rjazan~1\pascal\kovKR.inp');reset(finp);

VVOD(finp,n,4,x);

for i:=1 to n do

begin

x[i,5]:=x[i,4]/x[i,3];

x[i,6]:=-(x[i,2]-x[i,1]);

end;

VIVOD(fout,n,m,sost,har,x);

writeln(fout, ' Analiz xarakteristik sostavov ');

writeln(fout,'------------------------------------------------------------------------------');

writeln(fout,'| xarak |srednee | maxsimalnae | minimalnae |');

writeln(fout,'| | |------------------------------------------------------|');

writeln(fout,'| |znach |nomer sost|znachenie | nomer sost|znachenie|');

writeln(fout,'|-----------------------------------------------------------------------------|');

for i:=1 to 6 do

begin

write(fout,'|',har[i]:10,'|');

Srz:=SrVStol(i,10,x);

write(fout,Srz:10:2,'|');

K:=MaxVStol(i,10,x);

write(fout,Sost[k]:10,'|',x[k,i]:10:2,'|');

K:=MinVStol(i,10,x);

write(fout,Sost[k]:10,'|',x[k,i]:10:2,'|');

writeln(fout);

end;

writeln(fout,'--------------------------------------------------------------------------------');

close(finp);

close(fout);

writeln('Rezult - in file KOVkr.out');

readln;

2.4 Выходные данные

ISXODNAUY TABLICA

--------------------------------------------------------------------------------------------

| N sostava| Gruzopod| Skor.dvij|Dlina sled| Ves gruza|Vrem v put| Ves +|

|-------------------------------------------------------------------------------------------|

| Sostav1| 3000.0| 30.0| 300.0| 2800.0| 10.0| 200.0|

| Sostav2| 4000.0| 25.0| 400.0| 3500.0| 16.0| 500.0|

| Sostav3| 5000.0| 22.0| 500.0| 4500.0| 22.7| 500.0|

| Sostav4| 8000.0| 20.0| 600.0| 7700.0| 30.0| 300.0|

| Sostav5| 4000.0| 18.0| 450.0| 3800.0| 25.0| 200.0|

| Sostav6| 10000.0| 15.0| 350.0| 9000.0| 23.3| 1000.0|

| Sostav7| 12000.0| 10.0| 200.0| 11500.0| 20.0| 500.0|

| Sostav8| 7000.0| 24.0| 390.0| 6500.0| 16.3| 500.0|

| Sostav9| 5000.0| 18.0| 550.0| 4500.0| 30.6| 500.0|

| Sostav10| 6000.0| 23.0| 650.0| 5800.0| 28.3| 200.0|

--------------------------------------------------------------------------------------------

Analiz xarakteristik sostavov

------------------------------------------------------------------------------------

| xarak |srednee | maxsimalnae | minimalnae |

| | |------------------------------------------------------- |

| |znach |nomer sost|znachenie | nomer sost|znachenie |

|---------------------------------------------------------------------------------- |

| Gruzopod | 6400.00| Sostav7 | 12000.00| Sostav1 | 3000.00 |

| Skor.dvij | 20.50| Sostav1 | 30.00 | Sostav7 | 10.00 |

|Dlina sled | 439.00| Sostav10 | 650.00 | Sostav7 | 200.00 |

| Ves gruza | 5960.00| Sostav7 | 11500.00 | Sostav1 | 2800.00 |

|Vrem v put| 22.21| Sostav9 | 30.56 | Sostav1 | 10.00 |

| Ves + | 440.00| Sostav6 | 1000.00 | Sostav1 | 200 .00 |

------------------------------------------------------------------------------------

Раздел 3. Анализ характеристик поездных составов по средствам Ms Excel

3.1 Входные данные

	A	B	C	D	E
1	Таблица 3.Входные данные
2	№ состава	Грузоподъёмность состава (т)	Скорость движения(км/ч)	Длина следования (км)	Вес перевозимого груза (т)
3	Состав1	3000	30	300	2800
4	Состав2	4000	25	400	3500
5	Состав3	5000	22	500	4500
6	Состав4	8000	20	600	7700
7	Состав5	4000	18	450	3800
8	Состав 6	10000	15	350	9000
9	Состав 7	12000	10	200	11500
10	Состав 8	7000	24	390	6500
11	Состав 9	5000	18	550	4500
12	Состав 10	6000	23	650	5800

3.2 Ход выполнения работы

Расчёт таблицы 1 «Характеристики поездных составов» по средствам MS Excel происходил следующим образом:

В начале таблица с исходными данными была скопирована в MS Excel.

Нахожденее времени в пути поездных составов, веса груза, который ещё можно было перевезти было произведено путём ввода адресов ячеек и необходимых математических операций в строку формул. Отображение расчётных формул приведено в таблице 3.1

Вычисление среднего, максимального и минимального значений каждой из характеристик поездных составов происходило при помощи встроенных функций: СРЗНАЧ, МАКС, МИН. Отображение расчётных формул приведено в таблице 3.2

Номера составов определялись на основе максимальных и минимальных значений характеристик поездных составов вручную.

Результаты расчётов приведены в таблице 3.3 и таблице 3.4

	А	В	С	D	E	F	G
12	Таблица 3.1
13	№ состава	Грузоподъёмность состава (т)	Скорость движения (км/ч)	Длина следования (км)	Вес перевозимого груза (т)	Время в пути	Вес груза, который ещё можно было перевезти
14	Состав1	3000	30	300	2800	=D2/C2	=B2-E2
15	Состав2	4000	25	400	3500	=D3/C3	=B3-E3
16	Состав3	5000	22	500	4500	=D4/C4	=B4-E4
17	Состав4	8000	20	600	7700	=D5/C5	=B5-E5
18	Состав5	4000	18	450	3800	=D6/C6	=B6-E6
19	Состав6	10000	15	350	9000	=D7/C7	=B7-E7
20	Состав7	12000	10	200	11500	=D8/C8	=B8-E8
21	Состав8	7000	24	390	6500	=D9/C9	=B9-E9
22	Состав9	5000	18	550	4500	=D10/C10	=B10-E10
23	Состав10	6000	23	650	5800	=D11/C11	=B11-E11
	А	B	C	D	E	F
24	Таблица 3.2
25	Характеристика	Среднее значение	Максимальная	Минимальная
			№ состава	Значение	№ Состава	Значение
26	Грузоподъёмность состава (т)	=СРЗНАЧ(B14:B23)	Состав 7	=МАКС(B14:B23)	Состав1	=МИН(B14:B23)
27	Скорость движения(км/ч)	=СРЗНАЧ(C3:C12)	Состав 1	=МАКС(C14:C23)	Состав7	=МИН(C14:C23)
28	Длина следования (км)	=СРЗНАЧ(D14:D23)	Состав 10	=МАКС(D14:D23)	Состав7	=МИН(D14:D23)
29	Вес перевозимого груза (т)	=СРЗНАЧ(E14:E23)	Состав 7	=МАКС(E3:E12)	Состав1	=МИН(E14:E23)
30	Время в пути	=СРЗНАЧ(F14:F23)	Состав 9	=МАКС(F14:F23)	Состав1	=МИН( F14:F23)
31	Вес груза, который ещё можно было перевезти	=СРЗНАЧ(G14:G23)	Состав 6	=МАКС(G14:G23)	Состав1	=МИН(G14:G23)

3.3 Результаты расчетов

	А	В	С	D	E	F	G
12	Таблица 3.3
13	№ состава	Грузоподъёмность состава (т)	Скорость движения (км/ч)	Длина следования (км)	Вес перевозимого груза (т)	Время в пути	Вес груза, который ещё можно было перевезти
14	Состав 1	3000	30	300	2800	10	200
15	Состав 2	4000	25	400	3500	16	500
16	Состав 3	5000	22	500	4500	22,7272	500
17	Состав 4	8000	20	600	7700	30	300
18	Состав 5	4000	18	450	3800	25	200
19	Состав 6	10000	15	350	9000	23,3333	1000
20	Состав 7	12000	10	200	11500	20	500
21	Состав 8	7000	24	390	6500	16,25	500
22	Состав 9	5000	18	550	4500	30,5556	500
23	Состав 10	6000	23	650	5800	28,2609	200
	А	B	C	D	E	F
24	Таблица 3.4
25	Характеристика	Среднее значение	Максимальная	Минимальная
			№ состава	Значение	№ Состава	Значение
26	Грузоподъёмность состава (т)	6400	Состав7	12000	Состав1	3000
27	Скорость движения(км/ч)	20,5	Состав 1	30	Состав 7	10
28	Длина следования (км)	439	Состав10	650	Состав 7	200
29	Вес перевозимого груза (т)	5960	Состав 7	11500	Состав 1	2800
30	Время в пути	22,21	Состав 9	30,56	Состав1	10
31	Вес груза, который ещё можно было перевезти	440	Состав 6	1000	Состав1	200

Раздел 4. Анализ характеристик поездных составов по средствам Mathcad

Матрица входных данных

Нахождение дополнительных данных



Вес груза, который еще можно было перевезти каждым составом

Нахождение времени в пути каждого поездного состава

Составим дополнительную матрицу, включающую все характеристики поездных составов

Определение среднего значения для каждой из характеристик поездных составов

Нахождение максимального и минимального значений для каждой из характеристик поездных составов. Причём номера поездных составов были определены вручную, на основе вычисленных значений

состав 7

состав 1

состав 10

состав 7

состав 9

состав 6

состав 1

состав 7

состав 7

состав 1

состав 1

состав 1

программа листинг мathcad

Заключение

Данная курсовая работа была направлена на расширение кругозора по применению современных информационных технологий в конкретной практической деятельности по выбранной специальности, изучение методов программирования задач на языке Паскаль, пополнение и обобщение знаний программы Microsoft Word, а также освоение решений задач средствами MS Exсel и MathCAD.

При выполнении работы были опробованы различные способы решения задач, используя данные пакеты, также были получены знания по составлению алгоритмов решения задач, печати текстов программ, текстов задач и их решений, составлению блок-схем.

В результате, выполненная работа позволила мне, студентки факультета «Управление процессами перевозок» по специальности «Управление движением на железнодорожном транспорте», обобщить знания, полученные мною во время изучения дисциплины, которые очень пригодятся мне в будущей профессиональной деятельности. Изучая вопрос применения информационных технологий в специальности «Управление движением на железнодорожном транспорте» я убедилась: широкая компьютеризация является одной из наиболее актуальных проблем развития транспорта. Это телекоммуникационные средства связи, позволяющие создавать информационно-вычислительные сети различных уровней и назначений, специальные программы, которые обеспечивают обработку информации о движении, погрузке и выгрузке грузов, об анализе работы того или иного подразделения и о других функциях работы ж. д. транспорта

Таким образом, выполненная работа позволяет сделать вывод о том, что в наше время есть хорошая вычислительная техника и пакеты прикладных программ, которые способны облегчить работу специалиста, ведь без вычислительной техники пришлось бы в ручную делать очень сложные расчеты, а для точности вычислений пришлось бы пересчитывать и не один раз.

Список использованной литературы

1. Борисенко М. В. Основы информационных технологий - Гомель: БелГУТ, 2005. -180с.

2. Фигурнов В. Э. IBM PC для пользователя. Краткий курс. - М.: ИНФРА-М, 2000.-480с.

3. Левин А. Ш. Самоучитель работы на компьютере. 8-е изд. - СПб.: Питер, 2005. - 655 с.

4. Информатика. Базовый курс /Симонович С.В. и др. - СПб.: Питер, 2005 - 640 с.

5. Фаронов В. В. Турбо Паскаль 7.0. Начальный курс: Учеб. пособие. - М.: 1998. -616с.

6. Гораев О. П., Лыч Ю. П. Текстовый процессор MS WORD: Практикум по компьютерным технологиям. - Гомель: БелГУТ, 2003. - 68 с.

7. Гораев О. П., Лыч Ю. П. Табличный процессор MS EXCEL: Практикум по компьютерным технологиям. - Гомель: БелГУТ, 2003. - 67 с.

8. Лыч Ю. П. Электронные таблицы. Учеб. пособие. - Гомель, 2000. - 74 с.

9. Поршнев С. В., Беленкова И. В. Численные методы на базе Mathcad. Учеб пособие.- БХВ, 2005.-455с.

10. Шушкевич Г. Ч., Шушкевич С. В. Введение в Mathcad. Учеб. Пособие.-Гродно:ГрГУ,2001.-138с.

Размещено на Allbest.ru

...