Page 113 - 14
P. 113
116
РОЗДІЛ 6
СИСТЕМА MATHCAD, ЯК ЗАСІБ МАТЕМАТИЧНОГО МОДЕЛЮВАННЯ НА ЕОМ
ДИНАМІКИ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ОБ’ЄКТІВ
6.1. Короткі відомості про систему MathCAD
Аналіз і розв’язок математичних моделей об’єктів це трудомістка, а часом і досить складна
інженерна задача. Відомо, що аналітично можна розв’язати лише лінійні математичні моделі;
розв’язок нелінійних моделей аналітичним способом можливий тільки в окремих випадках. Але
навіть для лінійних моделей “вручну” знайти розв’язок можна лише в тому випадку, коли порядок
диференціального рівняння не перевищує трьох.
З появою сучасних швидкодійних ЕОМ виникла принципова можливість розв’язку як
лінійних, так і нелінійних математичних моделей. Використання ЕОМ автоматично не спрощує
процес розв’язку математичних моделей, а тільки дає можливість підвищити швидкість розв’язку і
складність задач. Користувачам ЕОМ, перш ніж почати розв’язок математичних моделей,
необхідно було вивчити самі ЕОМ, мови програмування і досить складні методи числового
розв’язку задач і підлаштувати під свої задачі програми, які були написані на одній із
алгоритмічних мов (Бейсік, Паскаль, Фортран та ін.).
Необхідність в цьому відпала тільки після появи інтегрованих математичних програмних
систем для науково-технічних розрахунків. Серед них найбільш відомі – Eureka, PC MatLAB,
MathCAD, MapleV, Mathematica 2 або3.
Широку відомість і популярність ще в середині 80-х років набула система MathCAD, яка
розроблена фірмою MathSoft (США). Вона є єдиною системою, в якій алгоритм розв’язку задачі
формується за допомогою звичайних математичних формул та знаків. Такий же вигляд мають і
результати обчислень. Ця особливість системи і породила її абревіатуру CAD (Computer Aided
Design). Інша особливість системи MathCAD це зручний інтерфейс користувача у вигляді вікон,
які можна переміщати і масштабувати, клавіш та інших елементів. Вона має ефективні засоби
типової наукової графіки, які прості в користуванні і інтуїтивно зрозумілі.
У подальшому при вирішенні типових задач моделювання ми будемо використовувати
систему MathCAD 7.0 PRO, в яку включені ефективні засоби кольорового оформлення документів,
створення анімаційних (рухомих) графіків і звукового супроводу. В цій системі текстовий,
формульний і графічний редактори об’єднані з потужним обчислювальним потенціалом.
Передбачена можливість об’єднання з іншими, потужними математичними і графічними
системами для розв’язку особливо складних математичних задач. Звідси і назва такої системи –
інтегрована.
Система MathCAD 7.0 PRO працює під Windows-95 (або пізніші версії Windows-98,
Windows-2000) це надало системі MathCAD 7.0 PRO (в порівнянні із попередніми версіями) нові
можливості: зручне і просте користування “мишкою”, сучасніший редактор документів,
можливість виконувати обчислення в символьній формі.
Система MathCAD 7.0 PRO розрахована на персональні ЕОМ з процесором типу Pentium.
Необхідно відзначити, що MathCAD 7.0 PRO це не тільки потужний засіб розв’язку математичних
задач, а по суті, математична САПР, яка дає можливість готувати на високому поліграфічному
рівні будь-які наукові матеріали, починаючи від монографій і статей і закінчуючи дипломними та
курсовими проектами.
У подальшому для скорочення будемо вживати коротку назву системи MathCAD 7.0 PRO
просто як MathCAD.
6.2. Основи роботи з системою
6.2.1 Інсталяція та запуск системи. Система MathCAD постачається на CD-ROM. Повна
інсталяційна версія системи з документацією і демонстраційною версією програми Ахum 5.0
займає трохи більше 100Мб. Для установки системи потрібен клас ПК 486 і вище (бажано ПК з