ОСНОВЫ  РАБОТЫ  С  ПРОГРАММОЙ

С.Е. Меньшенин

ПРОЕКТИРОВАНИЕ
 ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНЫ

Учебно-методическое пособие

 

Новочеркасск

ЮРГПУ(НПИ)

2016

УДК 621.3.04

Рецензент - канд. техн. наук Д.В. Волков

Меньшенин С.Е.

Проектирование электрических машин: Учебно-методическое пособие / Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова. – Новочеркасск: ЮРГПУ(НПИ), 2016. - 88 с.

 

Рассматриваются методические рекомендации по проектированию электрических машин при изучении дисциплины «Электрические машины». Учебно-методическое пособие содержит подробную методику выполнения расчетов асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором и основные приемы работы с программой MathCAD. Рассматриваются вопросы моделирования параметров асинхронного двигателя. Приведены теоретические сведения по выполнению расчетов и работы с программой MathCAD, позволяющие освоить принципы проектирования электрических машин. Даны подробные методические указания по выполнению работы, примеры расчета, теоретические выкладки. Предназначены для выполнения проектных заданий (курсовых проектов, курсовых работ, расчетно-графических работ) студентами направлений: 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника», 23.03.02 «Наземные транспортно-технологические комплексы» и 21.05.04 «Горное дело».

УДК 621.3.04

© Южно-Российский государственный

политехнический университет (НПИ)

имени М.И. Платова, 2016

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ                                                                        4

1. ОСНОВЫ РАБОТЫ С ПРОГРАММОЙ MATHCAD     5

2. СИМВОЛЬНАЯ АЛГЕБРА                                                       22

3. ПРОБЛЕМЫ ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН НА БАЗЕ СОВРЕМЕННЫХ

ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ                               27

3.1. Требования к проектированию электрических машин

переменного тока                                                      27

3.2. Основные подходы к проектированию электрических

машин переменного тока                                          31

3.3. Подходы к расчету отдельной электрической машины

переменного тока и серии машин                           37

4. ПРОГРАММИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ

МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН43

4.1. Создание программы проектирования электрических

машин переменного тока                                          43

4.2. Моделирование параметров электрических машин

переменного тока в разработанной программе              57

5. ПОСТРОЕНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

МАШИН                                                                                  80

5.1. Необходимость создания базы данных и электронных

пособий                                                                                 80

5.2. Реализация базы данных                                                     81

Вывод                                                                                  86

Библиографический список                                                      87

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Цели выполнения работ: освоить принципы проектирования электрических машин. Рассматриваются вопросы моделирования параметров асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором.

Данное учебное пособие является своеобразной базой знаний на основе которых студены смогут качественно решать вопросы расчета, проектирования и моделирования параметров электрических машин, на основе традиционных средств вычислительной техники и специализированных программ, таких как MathCAD. Учебное пособие предназначено для выполнения проектных заданий студентами направлений: 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника», 23.03.02 «Наземные транспортно-технологические комплексы» и 21.05.04 «Горное дело».

ОСНОВЫ  РАБОТЫ  С  ПРОГРАММОЙ

M ATH CAD

Ни одна серьезная разработка в любой отрасли науки и производства не обходится без трудоемких математических расчетов. Вначале эти расчеты выполнялись на программируемых микрокалькуляторах или с помощью программ на универсальных языках программирования, таких как Бейсик или Паскаль. Постепенно для облегчения расчетов были созданы специальные математические компьютерные системы. В настоящее время существует множество таких систем: Eureka, Mercury, MatLAB, Mathematica, Maple, MathCAD и др. MathCAD традиционно занимает особое место среди множества таких систем и по праву может называться самой современной, универсальной и массовой математической системой. Стандартная версия ориентирована на большинство пользователей. MathCAD позволяет выполнять как численные, так и аналитические (символьные) вычисления, имеет чрезвычайно удобный математико-ориентированный интерфейс и прекрасные средства графики. Система работает под управлением графических операционных систем Windows.

Системы класса MathCAD предоставляют уже привычные, мощные, удобные и наглядные средства описания алгоритмов решения математических задач. Преподаватели и студенты вузов получили возможность подготовки с их помощью наглядных и красочных обучающих программ в виде электронных книг с действующими в реальном времени примерами. Система MathCAD позволяет осуществлять простое и интуитивно предсказуемое общение на общепринятом языке математических формул и графиков, обладая при этом уникальной гибкостью и универсальностью.

Грамотное применение систем в учебном процессе обеспечивает повышение фундаментальности математического и технического образования, содействует подлинной интеграции процесса образования в нашей стране и наиболее развитых западных странах, где подобные системы применяются уже давно. Новые версии MathCAD позволяют готовить электронные уроки и книги с использованием новейших средств мультимедиа, включая гипертекстовые и гипермедиа-ссылки, изысканные графики, фрагменты видеофильмов и звуковое сопровождение.

В настоящее время MathCAD единственная математическая система, в которой описание решения математических задач дается с помощью привычных математических формул и знаков. Такой же вид имеют и результаты вычислений. Поэтому MathCAD вполне оправдывают аббревиатуру CAD (Computer Aided Design), говорящую о принадлежности к наиболее сложным и продвинутым системам автоматического проектирования – САПР. Можно сказать, что MathCAD – своего рода САПР в математике. С момента своего появления системы класса MathCAD имели удобный пользовательский интерфейс – совокупность средств общения с пользователем в виде масштабируемых и перемещаемых окон, клавиш и иных элементов. У этой системы есть и эффективные средства типовой научной графики, они просты в применении, интуитивно понятны и ориентированы на массового пользователя. К средствам новых версий MathCAD относятся настройка под любой известный тип печатающего устройства, богатый набор шрифтов, возможность использования всех инструментов Windows, прекрасная графика и современный многооконный интерфейс. А уже в версию MathCAD 7.0 PRO включены эффективные средства цветового оформления документов, создания анимационных графиков и звукового сопровождения. Тут же текстовый, формульный и графический редакторы, объединенные с мощным вычислительным потенциалом. Предусмотрена и возможность объединения с другими мощными математическими и графическими системами для решения особо сложных задач. Отсюда и название таких систем – интегрированные системы. В сочетании с возможностью импорта графических файлов из других графических систем (таких как VISIO, AutoCAD, PCAD, TurboCAD и др.) это позволяет готовить документы, в которых наряду с расчетной частью будут и высококачественные иллюстрации. Существенно улучшены графические возможности системы. В ранних версиях при построении графиков перечисление их функций шло в одну строчку. Это приводило к смещению графика от левой части экрана вправо. Кроме того, было неясно, к какой функции относится та или иная кривая. Эти недостатки в основном устранены уже в версии 6.0 и практически полностью в версии 7.0. Теперь имена перечисляемых функций располагаются друг под другом вместе с указаниями на тип линии, ее цвет и наличие меток того или иного типа. Существенно упрощен процесс перемещения рисунков и изменения их размеров, повышена точность позиционирования рисунков. Новой в системе MathCAD под Windows является и возможность управления с помощью мыши, которая в версиях под MS-DOS попросту отсутствовала. Последние версии системы MathCAD дают новые средства для подготовки сложных документов. В них предусмотрено красочное выделение отдельных формул, многовариантный вызов одних документов из других, возможность закрытия «на замок» отдельных частей документов, гипертекстовые и гипермедиа-переходы и т.д. Это позволяет создавать превосходные обучающие программы и целые книги по любым курсам, базирующимся на математическом аппарате.

Под интерфейсом пользователя подразумевается совокупность средств графической оболочки MathCAD, обеспечивающих легкое управление системой как с клавишного пульта, так и с помощью мыши. Под управлением понимается и просто набор необходимых символов, формул, текстовых комментариев и т. д., и возможность полной подготовки в среде MathCAD документов и электронных книг с последующим их запуском в реальном времени.

Пользовательский интерфейс системы создан так, что пользователь, имеющий элементарные навыки работы с Windows-приложениями, может сразу начать работу с MathCAD. Интерфейс системы внешне очень напоминает интерфейс широко известных текстовых процессоров Word под Windows. Это, в частности, позволило несколько сократить описание общепринятых для Windows-приложений деталей работы с ними.

Окно редактирования. Сразу после запуска система готова к созданию документа с необходимыми пользователю вычислениями. Первая же кнопка панели инструментов позволяет начать подготовку нового документа. Соответствующее ему окно редактирования получает название Untitled: N, где N – порядковый номер документа, который начинается с цифры 1. Вначале окно редактирования очищено. Если в систему с помощью второй кнопки загружен файл документа, то последний появится в окне редактирования. Основную часть экрана занимает окно редактирования, первоначально пустое. Полосы прокрутки на нижней и правой кромке текущего окна предназначены для перемещения изображения на экране по горизонтали и вертикали. Для этого достаточно установить курсор-стрелку мыши на строке прокрутки и нажать левую клавишу мыши. При этом будет обеспечено плавное, но медленное перемещение изображения в окне. Можно перемещать изображение намного быстрее, установив курсор-стрелку в поле ползунка и также нажав клавишу мыши. При этом длина ползунка соответствует полной длине документа, так что курсором можно сразу приблизительно указать на часть документа, выводимую в окно. Если используется русифицированная версия Windows, то левая кнопка титульной строки выведет на экран меню с русскими названиями позиций. Пользователям англоязычной версии MathCAD не стоит этому удивляться, как и названиям в меню расположенной ниже кнопки. Дело в том, что эти кнопки типичны для всех Windows-приложений. Они относятся не к системе MathCAD как таковой, а ко всей системе Windows. Нажатие правой клавиши мыши вызывает появление контекстно-зависимого меню. Позиции этого меню могут сильно отличаться в зависимости от того, в каком режиме работает система и в каком месте был установлен курсор мыши перед нажатием правой ее клавиши. Заметим, что это также не свойство MathCAD – такая возможность предусмотрена в качестве элемента пользовательского интерфейса Windows.

Главное меню. Вторая строка окна системы – главное меню. Работа с документами MathCAD обычно не требует обязательного использования возможностей главного меню, так как основные из них дублируются кнопками быстрого управления. Панели с ними находятся под строкой главного меню. Их можно выводить на экран или убирать с него с помощью соответствующих опций позиции View (Вид) главного меню Windows. Обычно имеются две такие панели: панель инструментов и панель форматирования для выбора типа и размера шрифтов и способа выравнивания текстовых комментариев.

Наборные панели. Вместо столбикового переключателя математических знаков, применяемого в ранних версиях MathCAD, в седьмой версии используются более удобные перемещаемые наборные панели с такими знаками. Они служат для вывода заготовок – шаблонов математических знаков. Кнопки вывода наборных панелей занимают пятую сверху строку окна системы. Наборные панели появляются в окне редактирования документов при активизации соответствующих пиктограмм – первая линия пиктограмм управления системой. Панели операторов и символов намного удобнее столбикового переключателя в ранних версиях системы, у которого был виден лишь один столбец с математическими знаками. Их можно располагать в удобном месте окна редактирования, причем пользоваться сразу несколькими панелями. Используя общую наборную панель, можно вывести или все панели сразу, или только те, что нужны для работы. Для установки с их помощью необходимого шаблона достаточно поместить курсор в желаемое место окна редактирования и затем активизировать пиктограмму нужного шаблона, установив на него курсор мыши и нажав ее левую клавишу. Применение панелей для выбора шаблонов математических знаков очень удобно, поскольку не надо запоминать разнообразные сочетания клавиш, используемые для ввода специальных математических символов. Впрочем, и эта возможность сохранена, так что привыкшие к работе с клавиатурой пользователи, имевшие дело с более ранними версиями системы MathCAD, могут воспользоваться навыками виртуозного набора формул и после перехода на новую версию системы. Любую панель с математическими знаками можно переместить в удобное место экрана, поместив курсор в ее верхнюю часть и держа левую клавишу мыши нажатой. В верхнем левом углу каждой наборной панели помещена единственная маленькая кнопка с жирным знаком «минус», служащая для устранения панели с экрана, как только она становится ненужной. Большинство кнопок на панелях выводят общепринятые и специальные математические знаки и операторы, помещая их шаблоны в место расположения курсора на документе.

Панель инструментов. Третью строку окна системы занимает панель инструментов (Toolbox). Она содержит несколько групп кнопок управления с пиктограммами, каждая из которых дублирует одну из важнейших операций главного меню. Надо отметить, что панель инструментов тоже можно мышью превратить в наборную панель и поместить в любое место экрана. Ее можно закрыть с помощью кнопки с жирным минусом. Так интерфейс системы модифицируется, и пользователь может подстроить его под свой вкус. Рассмотрим действие кнопок быстрого управления системой.

Кнопки операций с файлам. Документы системы MathCAD являются файлами, т. е. имеющими имена блоками хранения информации на магнитных дисках. Файлы можно создавать, загружать, записывать и распечатывать на принтере. Возможные операции с файлами представлены в панели инструментов первой группой из трех кнопок:

- New Worksheet (Создать) – создание нового документа с очисткой окна редактирования;

- Open Worksheet (Открыть) – загрузка ранее созданного документа из диалогового окна;

- Save Worksheet (Сохранить) – запись текущего документа с его именем.

Печать и контроль документов. Эта группа представлена тремя кнопками:

- Print Worksheet (Печать) – распечатка документа на принтере;

- Print Preview (Просмотр) – предварительный просмотр документа;

- Check Speling (Проверка) – проверка орфографии документа.

Кнопки операций редактирования. Во время подготовки документов их приходится видоизменять и дополнять – редактировать. Следующие четыре кнопки служат для выполнения операций редактирования документов:

- Cut (Вырезать) – перенос выделенной части документа в буфер обмена (Clipboard) с очисткой этой части документа;

- Copy (Копировать) – копирование выделенной части документа в буфер обмена с сохранением выделенной части документа;

- Paste (Вставить) – перенос содержимого буфера обмена в окно редактирования на место, указанное курсором мыши;

- Undo (Отменить) – отмена предшествующей операции редактирования.

Три последние операции связаны с применением буфера обмена. Он предназначен для временного хранения данных и их переноса из одной части документа в другую либо для организации обмена данными между различными приложениями.

Кнопки размещения блоков. Документы состоят из различных блоков: текстовых, формульных, графических и т. д. Блоки просматриваются системой, интерпретируются и исполняются. Просмотр идет справа налево и снизу вверх. Две операции размещения блоков представлены кнопками следующей группы:

- Align Across (Выровнять по горизонтали) – блоки выравниваются по горизонтали;

- Align Down (Выровнять вниз) – блоки выравниваются по вертикали, располагаясь сверху вниз.

Пиктограммы этих кнопок изображают блоки и указанные варианты их размещения. Определенное размещение блоков в некоторых случаях имеет значение.

Кнопки операций с выражениями. Формульные блоки часто являются вычисляемыми выражениями или выражениями, входящими в состав заданных пользователем новых функций. Для работы с выражениями служат пиктограммы:

- Insert Function (Вставить функции) – вставка функции из списка, появляющегося  в диалоговом окне;

- Insert Utit (Вставить единицы) – вставка единиц измерения;

- Calculate (Пересчитать) – вычисление выделенного выражения.

MathCAD имеет множество встроенных функций, от элементарных до сложных статистических и специальных математических. Синтаксис их записи порой легко забывается. Поэтому возможность вставки функции с помощью кнопки Insert Function очень удобна. Другая кнопка, Insert Unit, позволяет вставить нужную единицу измерения. Если документы большие, то при их изменениях не всегда выгодно запускать вычисления с самого начала. Операция Calculate позволяет запускать вычисления для выделенных блоков, что может уменьшить время вычислений.

Кнопки управления ресурсами. Заключительная группа из двух пиктограмм обеспечивает обращение к центру ресурсов системы и к встроенной справочной базе данных системы:

- Resource Center (Центр ресурсов) – дает доступ к центру ресурсов;

- Help (Справка) – дает доступ к ресурсам справочной базы данных системы.

Указанных операций обычно вполне достаточно для работы с документами без применения других возможностей главного меню.

Панели форматирования и статуса системы. Четвертая строка верхней части экрана содержит типовые средства управления шрифтами: переключатели типа символов, набора гарнитур и размеров шрифтов, три пиктограммы типа шрифтов, а также три пиктограммы расположения букв в строке. До тех пор пока не начат набор элементов документа, часть описанных кнопок и иных объектов пользовательского интерфейса находится в пассивном состоянии. В частности, в окнах переключателей панели форматирования нет надписей. Пиктограммы и переключатели становятся активными, как только появляется необходимость в их использовании. Внизу экрана кроме полосы горизонтальной прокрутки расположена еще одна строка – строка состояния. В ней выводится служебная информация, краткие комментарии, номер страницы документа и др. Эта информация полезна для оперативной оценки состояния системы в ходе работы с нею. Если теперь нажать и удерживать левую клавишу мыши, то можно перемещать границу окна, меняя его размеры. Точно так же можно плавно перемещать окно по всему экрану.

Отличительной чертой MathCAD является работа с документами. Документы объединяют описание математического алгоритма решения задачи с текстовыми комментариями и результатами вычислений, заданными в форме символов, чисел, таблиц или графиков. В оригинале документы системы MathCAD названы английским словом «Worksheets». В научном мире длинные листы бумаги с текстами, формулами и графиками шутливо называют рабочими «простынями» – так буквально переводится слово «Worksheets». Уникальное свойство MathCAD – возможность описания математических алгоритмов в естественной математической форме с применением общепринятой символики для математических знаков, таких, например, как квадратный корень, знак деления в виде горизонтальной черты, знак интеграла и т. д. Это делает документ, видимый на экране дисплея, чрезвычайно похожим на странички текста из математических книг и научных статей. Такой подход значительно облегчает восприятие математической сущности задачи и избавляет пользователя от изучения некоторого промежуточного языка программирования. Можно сказать, что в MathCAD идея решения математических задач без их программирования доведена до совершенства: подавляющее большинство задач требуют лишь корректного формульного описания и не нуждаются в подготовке программ в их общепринятом виде.

Входной язык MathCAD относится к интерпретирующему типу. Это означает, что когда он опознает какой-либо объект системы, то тут же исполняет указанные в блоке операции. Языком реализации системы является язык Си++. По существу, входной язык системы – это промежуточное звено между скрытым от пользователя языком связи документа с языком реализации системы.

По мере того как пользователь создает в окне редактирования объекты, система сама составляет программу на некотором промежуточном языке связи, которая хранится в ОЗУ до тех пор, пока не будет сохранена на диске в виде файла с расширением mcd. Однако важно подчеркнуть, что от пользователя не требуется знать языки программирования, достаточно освоить приближенный к естественному математическому языку входной язык системы. В современных версиях MathCAD резко снижены требования даже к знанию входного языка.

Практически все операторы, имеющие вид привычных математических символов, можно вводить мышью, а большинство математических функций имеют естественную форму задания, например, sin(x) так и вводится как sin(x). К тому же есть возможность выбора из списка, имеющегося в специальном окне, что резко уменьшает вероятность ошибок при вводе функций. Благодаря всему этому работа с системой приобрела характер визуального и объектно-ориентированного программирования. При этом решающим является задание объектов, а программу составляет сама система. Более того, в MathCAD эффективно решена проблема сквозной передачи данных от одного объекта к другому, например от одного математического выражения к другому, от него – к таблицам, от таблиц – к графикам и т. д. Поэтому изменение в любой формуле или в задании входных данных тут же ведет к пересчету задачи по всей цепи взаимодействия объектов.

Как отмечалось, входной язык системы MathCAD – интерпретирующий. В интерпретаторах листинг программы пользователя просматривается сверху вниз, и любые указания в программе тут же выполняются. Так же просматриваются и блоки в системе MathCAD. При опознании блока система автоматически запускает внутренние подпрограммы выполнения необходимых действий, например, вычисления по формуле, вывод таблицы значений вектора, построение рисунка по его шаблону и т. д. В общем это напоминает интерпретацию высшего уровня, при которой пользователь не опускается до таких мелочей, как составление необходимых подпрограмм, хотя, как уже было сказано, теперь и это вполне возможно. Начиная с версии MathCAD PLUS 5.0, в систему введена возможность ее расширения функциями, которые задаются обычными программами на языке Си или Си++. Однако это не позволяет эффективно и просто решить проблему расширения возможностей системы. На Си или Си++ хорошо программируют системные программисты, но они весьма редко разбираются в сути математических задач. В простейшем случае работа с системой MathCAD сводится к подготовке в окне редактирования задания на вычисления и к установке форматов для их результатов. Для этого используются различные приемы подготовки блоков. Фактически система MathCAD интегрирует три редактора: формульный, текстовый и графический. Для запуска формульного редактора достаточно установить курсор мыши в любом свободном месте окна редактирования и щелкнуть левой клавишей. Появится визир в виде маленького красного крестика. Его можно перемещать клавишами перемещения курсора. Визир не надо путать с курсором мыши. Визир указывает место, с которого можно начинать набор формул – вычислительных блоков. Щелчок левой клавиши мыши устанавливает визир на место, указанное острием стрелки курсора мыши. В зависимости от места расположения визир может менять свою форму, к чему вы быстро привыкнете.

Наборные панели и шаблоны. Подготовка вычислительных блоков облегчается благодаря выводу шаблона при задании того или иного оператора. Для этого в MathCAD служат наборные панели с шаблонами различных математических символов. Допустим, требуется вычислить определенный интеграл. Для этого вначале надо вывести панель операторов математического анализа; ее пиктограмма в строке инструментов имеет знаки интеграла и производной. Затем следует установить визир в то место экрана, куда выводится шаблон, и на панели сделать активной пиктограмму с изображением знака определенного интеграла. В составе сложных шаблонов часто встречаются шаблоны для ввода отдельных данных. Они имеют вид небольших черных квадратиков. В шаблоне интеграла их четыре:

- для ввода верхнего предела интегрирования;

- для ввода нижнего предела интегрирования;

- для задания подынтегральной функции;

- для указания имени переменной, по которой идет интегрирование.

Для ввода данных можно указать курсором мыши на нужный шаблон данных и, щелкнув левой ее клавишей для фиксации места ввода, ввести данные. Для ввода подынтегральной функции в приведенном примере требуется совершить следующие действия:

- установив курсор мыши в стороне от места ввода, вывести панель набора арифметических операторов;

- подвести курсор мыши под шаблон ввода функции и щелкнуть левой клавишей для фиксации начала ввода;

- активизировать (мышью) кнопку со знаком квадратного корня на палитре математических символов;

- провести ввод выражения под знаком квадратного корня (при этом возможно редактирование данных с помощью стандартных операций редактирования).

Затем таким же способом надо заполнить остальные шаблоны, т.е. ввести пределы интегрирования и имя переменной, по которой производится интегрирование. Установив знак равенства после полученного выражения, можно сразу увидеть результат вычисления интеграла. При задании сложных вычислений работа системы может быть долгой. Чтобы прервать ее, можно нажать клавишу Esc. MathCAD выведет надпись о прерывании вычислений и небольшое окно с двумя командами:

- OK – подтвердить прерывание;

- Cancel (Отмена) – отменить прерывание.

После прерывания можно возобновить работу, нажав клавишу F9 или сделав активной пиктограмму с изображением жирного знака равенства.

Текстовый редактор. Текстовый редактор позволяет задавать текстовые комментарии. Они делают документ с формулами и графиками более понятным. В простейшем случае для открытия текстового редактора достаточно ввести символ. В появившийся прямоугольник можно начать вводить текст. В текстовом блоке визир имеет вид красной вертикальной черточки и отмечает место ввода. Текст редактируется общепринятыми средствами: перемещением места ввода клавишами управления курсором, установкой режимов вставки и замещения символов, стиранием, выделением, копированием в буфер обмена, вставкой из буфера и т.д.

Выделение и редактирование объектов. При редактировании математических выражений важной возможностью является выделение их целиком или в виде отдельных фрагментов. По существу это означает замену одномерного маркера в виде синей вертикальной черты на двумерный в виде выделяющего часть выражения синего уголка. В MathCAD выделение с помощью мыши практически не отличается от хорошо известного выделения текстовых выражений. Выделение надписей обычно производится с целью изменения стиля, размера и типа шрифтов. Для этого достаточно выделить надпись и сменить шрифт или его параметр. Выделения в математических выражениях хотя и напоминают выделения в тексте, все же более сложны и требуют для быстрого проведения определенных навыков. Выделение фрагментов математических выражений необходимо для изменения шрифтов, которыми набирается выражение. Следует отметить, что изменение параметров и типов шрифтов для определенных объектов действует глобально. Так, если увеличить размеры обозначения какой-либо переменной, то все обозначения других переменных тоже будут увеличены.

Создание гиперссылок. Выделение используется также для копирования в буфер обмена и организации гиперссылки. Гиперссылка в MathCAD дает связь выделенного текстового фрагмента с некоторым файлом. Для этого вначале фрагмент выделяется, а затем нажимается кнопка панели инструментов Insert Hyperlink. В появившемся простом окне надо указать полное (с путем) имя файла, который будет загружаться и отображаться в момент активизации фрагмента – гиперссылки. Можно также задать сообщение об ошибке, если файл не будет найден.

Создание нового документа. Кнопка New Worksheet с изображением чистого листа служит для создания нового документа. Она очищает окно редактирования и задает имя документа Untitled N, где N – порядковый номер документа. После этого можно начинать вводить документ с клавишного пульта с применением (при необходимости) палитр математических знаков и функций.

Загрузка документа. Наряду с вводом своих простых документов с клавиатуры бывает полезно опробовать в работе ранее созданные документы. Для этого достаточно активизировать вторую пиктограмму с изображением открывающейся папки или воспользоваться командой Open (Открыть) в позиции File (Файл) главного меню системы. Тогда появится диалоговое окно поиска файла загружаемого документа. Вид документа в большом окне MathCAD при использовании обычных средств подготовки документов ничем не отличается от вида документа в более ранних версиях системы, ориентированных на MS-DOS.

Сохранение документа. Для сохранения документа с текущим именем достаточно нажать кнопку Save Worksheet с изображением магнитного диска. Файл документа будет записан в тот же каталог, откуда он был вызван. Если документ ранее не записывался, то появится диалоговое окно для его записи.

Печать документа. Для печати текущего документа достаточно нажать кнопку Print Worksheet с изображением принтера. Будет вызвано окно того принтера, который установлен операционной системой Windows.

Основы работы с блоками документов Выделение блоков. Поместите курсор мыши в нерабочую часть экрана и нажмите ее левую клавишу. Перемещая мышь по диагонали при удержанной нажатой клавише мыши, вы увидите, как на экране пунктирными черными линиями выделяется прямоугольник. Добейтесь, чтобы в него попало несколько объектов – формул, таблиц, графиков. Все они окажутся обведены прямоугольниками из пунктирных линий. Эти прямоугольники являются обычно невидимыми границами областей объектов. Несколько выделенных таким образом объектов образуют блок выделенных объектов. Он ведет себя как единое целое: его можно перемещать мышью, копировать в буфер обмена и стирать.

Копирование и вставка блоков в буфер обмена. Используя кнопки быстрого задания команд вырезки (Cut, F3 или Ctrl+ X) и вставки (Copy, F4 или Ctrl+ V), можно перенести выделенные блоки в буфер обмена и поместить их на новое место, указанное курсором мыши. Это дает возможность быстрого наведения порядка с блоками.

Вставка блоков из буфера обмена в документ. Если нажать кнопку Paste или клавишу F4, исчезнувшие блоки вновь появятся на своем месте. Зацепив курсором мыши любой из выделенных блоков и нажав ее левую клавишу, можно перетаскивать блоки с одного места на другое.

Расположение блоков в документе. Расположение блоков в документе имеет принципиально важное значение. Доступная область окна редактирования по горизонтали превышает видимую на экране. При этом область окна делится длинной вертикальной линией на две части – левую и правую. Горизонтальными линиями документ делится на страницы. Можно разместить некоторые вспомогательные вычисления в правой, невидимой, части окна, а в левую, видимую, вынести задание исходных данных и вывод результатов расчетов.

Использование линеек прокрутки. Полосы прокрутки расположены снизу и справа в окне редактирования документа. С их помощью можно перемещать окно просмотра документа по горизонтали и по вертикали. Плавно это делается с помощью концевых кнопок прокрутки. Можно также задать перемещение окна просмотра с помощью передвигаемого ползунка или установкой курсора мыши на полосу. Во всех случаях перемещение задается при нажатии и удержании левой клавиши мыши. Если, воспользовавшись полосами прокрутки, вывести в текущее окно обычно невидимую часть документа, на экране дисплея появится расчетная часть задачи. Она содержит довольно специфические вычисления над данными с применением аппарата вычислений в комплексной форме. Создание документов с невидимой расчетной частью осложняется необходимостью выполнения блоков в строго заданном порядке.

Состав главного меню системы. Верхняя строка окна системы содержит указание на имя системы или текущего открытого окна. Следующая строка содержит позиции главного меню. Их назначение приведено ниже:

- File (Файл) – работа с файлами, сетью Internet и электронной почтой;

- Edit (Правка) – редактирование документов;

- View (Обзор) – изменение средств обзора;

- Insert (Вставка) – установка вставок объектов шаблонов;

- Format (Формат) – изменение формата объектов;

- Math (Математика) – управление процессом вычислений;

- Graphics (Графика) – работа с графическим редактором;

- Symbolic (Символика) – выбор операций символьного процессора;

- Window (Окно) – управление окнами системы;

- Books (Книги) – работа с электронными книгами;

- Help (? ) – работа со справочной базой данных о системе.

Активизация главного меню. Каждая позиция главного меню может быть сделана активной. Для этого достаточно указать на нее курсором – стрелкой мыши и нажать ее левую клавишу. Можно также нажать клавишу F10 и использовать клавиши перемещения курсора вправо и влево. Затем выбор фиксируется нажатием клавиши ввода Enter. Для активизации главного меню без применения мыши достаточно нажать клавишу Alt. После этого, нажимая клавиши перемещения курсора, можно перемещать световое выделение по позициям меню. Выбрав нужную позицию для фиксации ввода ее операции, достаточно нажать клавишу Enter.

Еще один быстрый путь входа в нужное подменю – нажатие клавиши Alt и одновременно клавиши с буквой, которая на экране подчеркнута снизу в названии нужной позиции главного меню. Для всех позиций главного меню это прописная буква их имени. Важно не путать регистры смены языков и вводить соответствующую операцию латинскими буквами. Если какая-либо позиция главного меню делается активной, она выводит ниспадающее подменю со списком доступных и недоступных (но возможных в дальнейшем) операций (команд). Доступные в данный момент операции даны четким шрифтом, а недоступные – шрифтом с характерным затенением, но позволяющим все же прочесть название операции. Перемещение по списку подменю и выбор нужной операции производятся аналогично тому, как это описано для главного меню, с той лишь разницей, что при управлении с клавиатуры используются клавиши перемещения курсора по вертикали.

12345678910Следующая ⇒

Поделиться: