MCD 파일을 PDF 파일로 변환하는 방법. MCD 파일을 PDF 파일로 변환하는 방법 Mathcad 튜토리얼

1.2. Mathcad 소개

이 섹션에서는 조금 더 앞을 내다보며 Mathcad 작업을 빠르게 시작하는 방법, 수학적 표현식을 입력하는 방법, 첫 번째 계산 결과를 얻는 방법을 보여줍니다.

쌀. 1.1. 새 문서가 포함된 Mathcad 11 창

Mathcad 11이 컴퓨터에 설치되고 실행되면 그림 1과 같이 기본 응용 프로그램 창이 나타납니다. 1.1. 대부분의 Windows 응용 프로그램과 구조가 동일합니다. 위에서 아래로 창 제목, 메뉴 모음, 도구 모음(표준 및 서식), 워크시트 또는 워크시트가 있습니다. 새 문서 Mathcad를 시작하면 자동으로 생성됩니다. 창 맨 아래에는 상태 표시줄이 있습니다. Mathcad 편집기와 일반 텍스트 편집기의 유사성을 염두에 두면 도구 모음에 있는 대부분의 버튼의 목적을 직관적으로 이해할 수 있습니다.

일반적인 컨트롤에 추가로 텍스트 에디터, Mathcad에는 수학 기호를 입력하고 편집하기 위한 추가 도구가 포함되어 있으며 그 중 하나가 수학 도구 모음입니다(그림 1.1). 이를 이용함과 동시에 다수의 보조 다이얼 패널을 이용하여 방정식 입력이 편리합니다.

수식을 사용하여 간단한 계산을 수행하려면 다음을 수행하십시오.

  • 문서의 해당 지점에서 마우스를 클릭하여 식이 표시되어야 하는 문서의 위치를 ​​결정합니다.
  • 표현식의 왼쪽을 입력하세요.
  • 등호를 입력하세요<=>.

이제 수학 기호를 입력하는 보다 안정적인 방법에 대한 대화를 마치고 가장 간단한 계산의 예를 들어보겠습니다. 숫자의 사인을 계산하려면 키보드에서 sin(1/4)=과 같은 표현식을 입력하면 됩니다. 등호 키를 누르면 마치 마술처럼 표현식 오른쪽에 결과가 나타납니다(목록 1.1).

Listing 1.1.간단한 표현식의 계산

비슷한 방식으로 Mathcad에 내장된 특수 기능을 모두 사용하면서 더 복잡하고 번거로운 계산을 수행할 수 있습니다. 사인 계산의 예에서처럼 키보드에서 이름을 입력하는 것이 가장 쉽지만 피하는 것이 좋습니다. 가능한 오류글을 쓸 때는 다른 길을 선택하는 것이 좋습니다. 표현식에 내장 함수를 도입하려면 다음을 수행하십시오.

  • 표현식에서 함수를 삽입할 위치를 결정합니다.
  • 표준 도구 모음에서 f(x)라고 표시된 버튼을 클릭합니다(그림 1.2에서 커서가 이 버튼을 가리킵니다).
  • 나타나는 함수 삽입 대화 상자의 함수 범주 목록에서 함수가 속한 범주(이 경우 삼각함수 범주)를 선택합니다.
  • 함수 이름 목록에서 Mathcad(sin)에 나타나는 내장 함수의 이름을 선택합니다. 선택이 어려우면 함수 삽입 대화 상자의 하단 텍스트 필드에서 함수를 선택할 때 나타나는 힌트를 따르세요.
  • 확인을 클릭하면 해당 기능이 문서에 나타납니다.
  • 입력된 함수의 누락된 인수를 채웁니다(이 경우에는 1/4입니다).

결과는 목록 1.1의 표현식을 도입하여 값을 얻기 위해 등호를 입력하는 것뿐입니다.

Mathcad에서 프로그래밍된 대부분의 수치 해석 방법은 내장된 함수로 구현됩니다. 여유 시간에 함수 삽입 대화 상자의 목록을 스크롤하여 계산에 사용할 수 있는 특수 함수와 수치 방법에 대한 아이디어를 얻으세요.

물론 키보드로 모든 문자를 입력할 수 있는 것은 아닙니다. 예를 들어, 적분 기호나 미분 기호를 문서에 삽입하는 방법이 명확하지 않습니다. 이를 위해 Mathcad에는 수식 도구와 매우 유사한 특수 도구 모음이 있습니다. 마이크로소프트 에디터단어. 앞서 언급했듯이 그 중 하나인 수학 도구 모음이 그림 1에 표시되어 있습니다. 1.1. 여기에는 수학적 개체(연산자, 그래프, 프로그램 요소 등)를 문서에 삽입하기 위한 도구가 포함되어 있습니다. 이 패널은 그림 1에 더 크게 표시되어 있습니다. 1.3 이미 편집 중인 문서의 배경에 대해.

패널에는 9개의 버튼이 있으며, 각 버튼을 누르면 화면에 또 다른 도구 모음이 나타납니다. 이러한 9개의 추가 패널을 사용하면 Mathcad 문서에 다양한 개체를 삽입할 수 있습니다. 그림에서. 1.3에서는 쉽게 볼 수 있듯이 Math 패널을 누르면 왼쪽 상단에 처음 두 개의 버튼이 있습니다(마우스 포인터는 왼쪽 버튼 위에 있습니다). 따라서 화면에는 계산기와 그래프라는 두 개의 패널이 더 있습니다. 이러한 패널의 버튼을 클릭하면 어떤 개체가 삽입되는지 쉽게 추측할 수 있습니다.

쌀. 1.2. 인라인 함수 삽입

이러한 도구 모음과 기타 도구 모음의 목적에 대한 자세한 내용은 아래에 설명되어 있습니다(섹션 1.3 참조).

예를 들어, 계산기 패널을 사용해서만 목록 1.1의 표현식을 입력할 수 있습니다. 이렇게 하려면 먼저 sin 버튼(맨 위에서 첫 번째 버튼)을 눌러야 합니다. 이 작업의 결과는 그림 1에 나와 있습니다. 1.3(상자 안의 표현). 이제 남은 것은 괄호 안에(검은색 직사각형으로 표시된 자리 표시자에) 표현식 1/4을 입력하는 것뿐입니다. 이렇게 하려면 계산기 패널에서 버튼 1, - 및 4를 차례로 누른 다음 그 버튼을 눌러 답을 얻으십시오(물론 문서의 이전 줄과 동일).

보시다시피, 다른 많은 방법과 마찬가지로 다양한 방법으로 문서에 수학 기호를 삽입할 수 있습니다. Windows 애플리케이션. Mathcad 사용 경험과 컴퓨터 습관에 따라 사용자는 둘 중 하나를 선택할 수 있습니다.

쌀. 1.3. 수학 도구 모음 사용

Mathcad 편집기를 이제 막 익히기 시작한 경우 도구 모음을 사용하여 수식을 입력하고 함수 삽입 대화 상자를 사용하여 함수를 삽입하는 설명된 절차를 적극 권장합니다. 이렇게 하면 가능한 많은 실수를 피할 수 있습니다.

설명된 단계에서는 확장된 기능 세트를 갖춘 일반 계산기로 Mathcad를 사용하는 방법을 보여줍니다. 수학자라면 최소한 사용자 함수로 변수와 연산을 정의할 수 있는 것이 중요합니다. 더 간단한 것은 없습니다. Mathcad에서는 대부분의 다른 작업과 마찬가지로 이러한 작업이 "수학의 관례대로 입력됩니다"라는 원칙에 따라 구현됩니다. 따라서 우리는 설명에 시간을 낭비하지 않고 관련 예제(목록 1.2 및 1.3)를 제공할 것입니다(목록을 이해하는 데 문제가 있는 경우 설명을 위해 이 장의 관련 섹션을 참조하십시오). 목록 1.2의 첫 번째 줄에서 변수 값을 설정하는 데 사용되는 할당 연산자만 살펴보세요. 다른 모든 문자와 마찬가지로 계산기 패널을 사용하여 입력할 수 있습니다. 할당은 평가 작업과의 차이점을 강조하기 위해 ":=" 기호로 표시됩니다.

목록 1.2. 계산에 변수 사용

목록 1.3. 사용자 함수 정의 및 x=1 지점에서 해당 값 계산

마지막 목록은 함수 f(x)를 정의합니다. 그 그래프는 그림 1에 나와 있습니다. 1.4. 그것을 구축하려면 그래프 패널 버튼을 클릭하십시오. 올바른 유형그래픽(그림에서 마우스 포인터가 그래픽 위로 이동) 및 나타나는 그래픽 템플릿에서 축을 따라 플롯될 값을 결정합니다. 우리의 경우 x축 근처의 자리 표시자에 x를 입력하고 Y축 근처에 f(x)를 입력해야 했습니다.

쌀. 1.4. 함수 그래프 작성(목록 1.3)

목록 1.3과 그림 1의 내용을 비교해보세요. 1 4. 이러한 표현 스타일은 책 전반에 걸쳐 유지됩니다. 목록은 추가 코드 없이(특별히 언급되지 않는 한) 실행되는 문서 작업공간의 조각입니다. 목록의 내용을 새(빈) 문서에 입력할 수 있으며 이는 통합 문서에서와 정확히 동일하게 작동합니다. 목록이 복잡해지는 것을 피하기 위해 그래프는 별도의 그림으로 표시됩니다. 그림과 달리 1.4, 다음 그림에서는 목록 코드가 중복되지 않으며 캡션에 목록에 대한 링크가 있으면 문서에 언급된 목록 뒤에 이 그래프를 삽입할 수 있음을 의미합니다.

Mathcad의 가장 인상적인 기능 중 하나는 기호 계산으로, 이를 통해 많은 문제를 분석적으로 해결할 수 있습니다. 실제로 저자에 따르면 Mathcad는 수학을 "알고" 있습니다. 적어도, 좋은 과학자 수준에서. Mathcad 기호 프로세서의 지능을 능숙하게 사용하면 적분 및 도함수와 같은 수많은 일상적인 계산을 수행하지 않아도 됩니다(목록 1.4). 전통적인 표현 형식에 주의하세요. 유일한 특징은 등호 대신 기호 계산 기호 ->를 사용해야 한다는 것입니다. 그런데 Mathcad 편집기의 평가 또는 기호 패널에서 입력할 수 있으며 적분 및 미분 기호는 미적분 패널에서 입력할 수 있습니다.

목록 1.4. 기호 계산

이 섹션에서는 Mathcad 시스템의 컴퓨팅 기능 중 극히 일부만 고려했습니다. 그러나 여기에 제시된 몇 가지 예는 그 목적에 대한 좋은 아이디어를 제공합니다. 수학적 계산을 수행할 수 있는 단순성에 대해 성급하게 이야기함으로써 저자는 이미 문제 해결에 나섰던 가장 참을성 없는 독자 중 일부를 잃었을 수도 있습니다. 나는 그들에게 책의 두 번째와 세 번째 부분을 참고 자료로 사용하고, 결과를 가장 잘 표현하려면 네 번째 부분을 사용하도록 조언하고 싶습니다. 아래에서는 이 부분의 이 장과 후속 장에서 Mathcad의 기본 사항을 더 자세히 다룹니다.

이 장에서는 유효한 Mathcad 변수 및 함수 이름, 사전 정의된 변수 유사 및 숫자 표현에 대해 설명합니다.
Mathcad는 실수와 마찬가지로 쉽게 복소수를 처리합니다. Mathcad 변수는 복소수 값을 가질 수 있으며 대부분의 내장 함수는 복소수 인수에 대해 정의됩니다. 이 장에서는 Mathcad에서의 복소수 사용에 대해 설명합니다.

이 장에서는 Mathcad의 배열에 대해 설명합니다. 일반 변수(스칼라)는 단일 값을 저장하는 반면 배열은 많은 값을 저장합니다. 선형 대수학에서 일반적으로 관례적으로 사용되는 것처럼 열이 하나만 있는 배열은 종종 벡터라고 부르고 다른 모든 배열은 행렬이라고 합니다. 이산 인수는 사용될 때마다 여러 값을 취하는 변수입니다. 이산 인수를 사용하면 여러 계산을 수행하거나 반복 계산이 포함된 루프를 수행할 수 있으므로 Mathcad의 기능이 크게 향상됩니다.

이 장에서는 이산 인수에 대해 설명하고 이를 사용하여 반복 계산을 수행하고, 숫자 테이블을 표시하고, 테이블에 많은 숫자 값을 더 쉽게 입력하는 방법을 보여줍니다.

Mathcad는 + 및 /와 같은 일반 연산자뿐만 아니라 전치 및 행렬식 연산자와 같은 행렬 관련 연산자, 적분 및 도함수와 같은 특수 연산자를 사용합니다.

이 장에는 Mathcad 연산자 목록이 포함되어 있으며 특수 연산자를 입력하고 사용하는 방법에 대해 설명합니다.

이 장에서는 Mathcad에 내장된 다양한 기능을 나열하고 설명합니다. Mathcad 통계 함수는 "통계 함수" 장에 설명되어 있습니다. 벡터 및 행렬 작업에 사용되는 함수는 "벡터 및 행렬" 장에 설명되어 있습니다. 이 장에서는 Mathcad 패키지에 내장된 기능의 목록과 설명을 제공합니다. 이러한 함수는 통계 분석, 보간 및 회귀 분석을 포함한 광범위한 계산 작업을 수행합니다. Mathcad PLUS를 사용하면 프로그램을 작성할 수 있습니다. Mathcad의 프로그램은 다른 표현식으로 구성된 표현식입니다. Mathcad 프로그램에는 제어의 조건부 전송, 루프 명령문, 변수 범위, 서브루틴 사용 및 재귀 등 프로그래밍 언어의 프로그래밍 구성과 여러 면에서 유사한 구성이 포함되어 있습니다.

Mathcad에서 프로그램을 작성하면 다른 방법으로는 해결이 불가능하거나 매우 어려운 문제를 해결할 수 있습니다.

이 장에서는 Mathcad를 사용하여 방정식과 방정식 시스템을 푸는 방법을 설명합니다. 하나의 미지수가 있는 방정식과 여러 개의 미지수가 있는 방정식 시스템을 모두 풀 수 있습니다. 시스템의 최대 방정식 및 미지수 수는 50개입니다. 이 장에서는 Mathcad를 사용하여 실수 값 상미분 방정식(ODE)과 편미분 방정식을 푸는 방법을 설명합니다. Mathcad에는 미분 방정식을 풀 수 있는 다양한 기능이 포함되어 있습니다. 이러한 함수 중 일부는 특정 미분 방정식의 특정 속성을 사용하여 해를 찾는 데 충분한 속도와 정확성을 제공합니다. 다른 것들은 미분 방정식의 해를 구하는 것뿐만 아니라 원하는 해의 그래프를 그려야 할 때 유용합니다. 이 장에서는 Mathcad의 기호 변환에 대해 설명합니다. Mathcad는 읽고 씁니다. 데이터 파일 - 숫자 데이터가 포함된 ASCII 파일입니다. 데이터 파일을 읽어 다양한 소스에서 데이터를 가져와 Mathcad에서 분석할 수 있습니다. 데이터 파일을 작성하면 Mathcad 결과를 워드 프로세서, 스프레드시트 및 기타 응용 프로그램으로 내보낼 수 있습니다.

Mathcad에는 데이터 읽기 및 쓰기를 위한 두 가지 기능 세트가 포함되어 있습니다. 읽다, 쓰다그리고 추가하나를 읽거나 쓰세요 숫자 값한 번에. READPRN, 쓰기RN그리고 APPENDPRN데이터 행과 열이 있는 파일에서 전체 행렬을 읽거나 Mathcad에서 이러한 파일로 행렬을 작성합니다.

Mathcad 그래프는 다양하고 사용하기 쉽습니다. 그래프를 생성하려면 그래프를 삽입하려는 위치를 클릭하고 데카르트 그래프메뉴에서 그래픽 아트빈 필드를 채우세요. 축의 모양과 곡선의 윤곽을 변경하고 다른 레이블을 사용하여 가능한 모든 방법으로 그래프의 형식을 지정할 수 있습니다. 어떤 경우에는 그래프를 구성할 때 데카르트 좌표보다 극좌표를 사용하는 것이 더 편리합니다. Mathcad를 사용하면 극좌표 플롯을 작성할 수 있습니다. Mathcad 작업 문서에는 2D 및 3D 그래픽이 포함될 수 있습니다. 이산 인수와 함수를 사용하는 2D 플롯과 달리 3D 플롯에는 값 행렬이 필요합니다. 이 장에서는 행렬이 3차원 공간에서 표면으로 표현되는 방법을 보여줍니다.

이 장에서는 3D 공간에서 표면을 생성, 사용 및 서식 지정하는 방법을 다룹니다. 다음 장에서는 다른 유형의 차트로 작업하는 방법을 설명합니다.

이 장에 설명된 그래프를 사용하면 레벨 선을 표시할 수 있습니다. 이는 두 변수 평면에 정의된 함수의 크기가 일정하게 유지되는 선입니다. Mathcad에서는 표면 플롯과 동일한 방식으로 레벨 라인 맵을 생성할 수 있습니다. 즉, 각 행과 열이 특정 인수 값에 해당하는 값의 행렬로 함수를 정의하여 생성할 수 있습니다. 이 장에서는 행렬을 레벨 라인 맵으로 표현하는 방법을 설명합니다. 3D 히스토그램은 추가적인 데이터 시각화 기능을 제공합니다. 도움을 받으면 숫자 행렬을 높이가 다른 열 집합으로 표현할 수 있습니다. 막대를 매트릭스의 위치에 표시하거나, 막대를 다른 막대 위에 배치하거나, ​​한 선을 따라 배치하여 표시할 수 있습니다. 다른 형태의 3차원 그래프를 사용할 때에는 행과 열이 해당 값에 대응되는 행렬을 구성해야 합니다. 엑스그리고 와이, 행렬 요소의 값에 따라 좌표가 결정됩니다. . 산점도를 구성할 때 좌표를 직접 결정할 수 있습니다. 엑스, 와이그리고 모든 포인트 모음. 따라서 이러한 유형의 그래프는 매개변수 곡선을 그리거나 3차원 공간에서 데이터 모음(클러스터)을 관찰하는 데 유용합니다. 이 장에서는 세 개의 벡터를 사용하여 산점도를 만드는 방법을 보여줍니다. 이 장에서는 2차원 벡터를 복소수로 표현하여 2차원 벡터장을 생성하는 방법을 설명합니다. (제임서) 2008년 7월 25일 오전 7:01

안녕하세요,
스트레스 엔지니어가 현재 사용하고 있는 프로세스와 관련된 질문이 있습니다. mathcad 워크시트를 완성한 후 Adobe PDF 프린터로 인쇄한 다음 PDF 저장 대화 상자가 나타납니다(이 부분을 자동화하는 방법을 찾을 수 없습니다). PDF 파일의 이름을 지정하고 저장합니다. 일단 생성되면 Acrobat 표준이 열리고 파일 저장을 .PNG로 선택합니다. 생성된 PDF 파일의 페이지 수에 따라 여러 개의 .png 파일이 생성됩니다. 이 작업이 완료되면 전체 .png 파일 세트가 Word 문서에 삽입됩니다. .png 파일은 현재 프로세스에서 .png 파일을 단어 doc에 한 번에 하나씩 삽입해야 하기 때문에 시간이 많이 걸립니다.

변환하고 doc라는 단어 내에 배치할 .mcd 파일이 여러 개 있으면 이 전체 프로세스에 시간이 얼마나 걸릴지 상상할 수 있습니다. 나는 새로운 프로세스를 개발하는 임무를 맡았습니다.

저는 여러 mathcad 파일을 선택한 다음 이 프로세스(MathCAD -> PDF -> PNG -> 단어)를 통해 일괄 처리할 수 있는 도구를 만드는 것을 구상하고 있습니다. 이를 가장 잘 수행할 수 있는 방법에 대한 제안을 요청합니다. 기본적으로 PDF가 루프에 있는 이유는 .MCD 파일을 해당 표준에 맞게 형식화하기 때문입니다. Mathcad를 사용하는 다른 접근 방식은 잘못된 동작을 발생시킵니다. 대기업 정책으로 인해 최종 출력물은 워드 문서로 작성되어야 합니다.

지금까지 이를 수행하는 방법에 대한 구체적인 예를 찾지 못했습니다.

모두 감사합니다.
제임스

  • 답변: Mathcad ->PDF->PNG->WordDoc
    패트릭 레키 2008년 7월 25일 오전 7:13 ((jamesr)에 대한 응답으로)

    MathCAD를 자동화하여 PDF로 인쇄하는 것은 MathCAD와 자동화 기능에 따라 달라집니다. Acrobat은 외부 응용 프로그램이 무언가를 PDF로 인쇄하도록 강제할 수 없습니다.

    PDF를 PNG로 출력하도록 Acrobat을 자동화할 수 있습니다.

    마찬가지로 Acrobat은 PNG를 Word 문서로 변환할 수 없으므로 자동화 프로세스의 일부가 Acrobat 자동화 범위를 벗어납니다. 해당 부분을 자동화하려면 Word용 VBA를 조사하고 싶을 것입니다.

  • 답변: Mathcad ->PDF->PNG->WordDoc
    (제임서) 2008년 7월 25일 오전 7:30 ((jamesr)에 대한 응답으로)

    말키트,
    MathCAD File->SaveAs->WordDoc에는 옵션이 없습니다.
    .rtf, .html 또는 다른 버전의 mathCAD로 저장할 수 있습니다.

    MathCAD "의 자동화로 인해 .printall() 메서드가 제공되었습니다. PrintAll은 Windows 기본 프린터로 인쇄합니다. 프로그래밍 방식으로 기본 프린터를 변경할 수 있지만 문제는 다음과 같습니다. 어도비 PDF이(가) 기본 프린터인 경우 PDF로 저장 인쇄 대화 상자가 나타나고 사용자 개입이 필요합니다. 이것을 자동화하는 방법이 있나요? VS 2003에서 개체 브라우저를 탐색한 후 Acrobat 라이브러리에서 자동 인쇄 방법을 보았습니다.

    기본적으로 mathcad는 다소 제한적으로 보입니다. 데이터 형식을 지정하려면 Adobe PDF로 인쇄해야 하는 것 같습니다. 하지만 이 프로세스가 뒤에서 어떻게 작동하는지 잘 모르겠습니다. Adobe는 어느 시점에서 mathcad를 인수합니까?

    올바른 방향을 알려주셔서 다시 한번 감사드립니다

    제임스
    감사해요,
    제임스

이 장에서는 유효한 Mathcad 변수 및 함수 이름, 사전 정의된 변수 유사 및 숫자 표현에 대해 설명합니다.
Mathcad는 실수와 마찬가지로 쉽게 복소수를 처리합니다. Mathcad 변수는 복소수 값을 가질 수 있으며 대부분의 내장 함수는 복소수 인수에 대해 정의됩니다. 이 장에서는 Mathcad에서의 복소수 사용에 대해 설명합니다.

이 장에서는 Mathcad의 배열에 대해 설명합니다. 일반 변수(스칼라)는 단일 값을 저장하는 반면 배열은 많은 값을 저장합니다. 선형 대수학에서 일반적으로 관례적으로 사용되는 것처럼 열이 하나만 있는 배열은 종종 벡터라고 부르고 다른 모든 배열은 행렬이라고 합니다. 이산 인수는 사용될 때마다 여러 값을 취하는 변수입니다. 이산 인수를 사용하면 여러 계산을 수행하거나 반복 계산이 포함된 루프를 수행할 수 있으므로 Mathcad의 기능이 크게 향상됩니다.

이 장에서는 이산 인수에 대해 설명하고 이를 사용하여 반복 계산을 수행하고, 숫자 테이블을 표시하고, 테이블에 많은 숫자 값을 더 쉽게 입력하는 방법을 보여줍니다.

Mathcad는 + 및 /와 같은 일반 연산자뿐만 아니라 전치 및 행렬식 연산자와 같은 행렬 관련 연산자, 적분 및 도함수와 같은 특수 연산자를 사용합니다.

이 장에는 Mathcad 연산자 목록이 포함되어 있으며 특수 연산자를 입력하고 사용하는 방법에 대해 설명합니다.

이 장에서는 Mathcad에 내장된 다양한 기능을 나열하고 설명합니다. Mathcad 통계 함수는 "통계 함수" 장에 설명되어 있습니다. 벡터 및 행렬 작업에 사용되는 함수는 "벡터 및 행렬" 장에 설명되어 있습니다. 이 장에서는 Mathcad 패키지에 내장된 기능의 목록과 설명을 제공합니다. 이러한 함수는 통계 분석, 보간 및 회귀 분석을 포함한 광범위한 계산 작업을 수행합니다. Mathcad PLUS를 사용하면 프로그램을 작성할 수 있습니다. Mathcad의 프로그램은 다른 표현식으로 구성된 표현식입니다. Mathcad 프로그램에는 제어의 조건부 전송, 루프 명령문, 변수 범위, 서브루틴 사용 및 재귀 등 프로그래밍 언어의 프로그래밍 구성과 여러 면에서 유사한 구성이 포함되어 있습니다.

Mathcad에서 프로그램을 작성하면 다른 방법으로는 해결이 불가능하거나 매우 어려운 문제를 해결할 수 있습니다.

이 장에서는 Mathcad를 사용하여 방정식과 방정식 시스템을 푸는 방법을 설명합니다. 하나의 미지수가 있는 방정식과 여러 개의 미지수가 있는 방정식 시스템을 모두 풀 수 있습니다. 시스템의 최대 방정식 및 미지수 수는 50개입니다. 이 장에서는 Mathcad를 사용하여 실수 값 상미분 방정식(ODE)과 편미분 방정식을 푸는 방법을 설명합니다. Mathcad에는 미분 방정식을 풀 수 있는 다양한 기능이 포함되어 있습니다. 이러한 함수 중 일부는 특정 미분 방정식의 특정 속성을 사용하여 해를 찾는 데 충분한 속도와 정확성을 제공합니다. 다른 것들은 미분 방정식의 해를 구하는 것뿐만 아니라 원하는 해의 그래프를 그려야 할 때 유용합니다. 이 장에서는 Mathcad의 기호 변환에 대해 설명합니다. Mathcad는 읽고 씁니다. 데이터 파일- 숫자 데이터가 포함된 ASCII 파일입니다. 데이터 파일을 읽어 다양한 소스에서 데이터를 가져와 Mathcad에서 분석할 수 있습니다. 데이터 파일을 작성하면 Mathcad 결과를 워드 프로세서, 스프레드시트 및 기타 응용 프로그램으로 내보낼 수 있습니다.

Mathcad에는 데이터 읽기 및 쓰기를 위한 두 가지 기능 세트가 포함되어 있습니다. 읽다, 쓰다그리고 추가한 번에 하나의 숫자 값을 읽거나 씁니다. READPRN, 쓰기RN그리고 APPENDPRN데이터 행과 열이 있는 파일에서 전체 행렬을 읽거나 Mathcad에서 이러한 파일로 행렬을 작성합니다.

Mathcad 그래프는 다양하고 사용하기 쉽습니다. 그래프를 생성하려면 그래프를 삽입하려는 위치를 클릭하고 데카르트 그래프메뉴에서 그래픽 아트빈 필드를 채우세요. 축의 모양과 곡선의 윤곽을 변경하고 다른 레이블을 사용하여 가능한 모든 방법으로 그래프의 형식을 지정할 수 있습니다. 어떤 경우에는 그래프를 구성할 때 데카르트 좌표보다 극좌표를 사용하는 것이 더 편리합니다. Mathcad를 사용하면 극좌표 플롯을 작성할 수 있습니다. Mathcad 작업 문서에는 2D 및 3D 그래픽이 포함될 수 있습니다. 이산 인수와 함수를 사용하는 2D 플롯과 달리 3D 플롯에는 값 행렬이 필요합니다. 이 장에서는 행렬이 3차원 공간에서 표면으로 표현되는 방법을 보여줍니다.

이 장에서는 3D 공간에서 표면을 생성, 사용 및 서식 지정하는 방법을 다룹니다. 다음 장에서는 다른 유형의 차트로 작업하는 방법을 설명합니다.

이 장에 설명된 그래프를 사용하면 레벨 선을 표시할 수 있습니다. 이는 두 변수 평면에 정의된 함수의 크기가 일정하게 유지되는 선입니다. Mathcad에서는 표면 플롯과 동일한 방식으로 레벨 라인 맵을 생성할 수 있습니다. 즉, 각 행과 열이 특정 인수 값에 해당하는 값의 행렬로 함수를 정의하여 생성할 수 있습니다. 이 장에서는 행렬을 레벨 라인 맵으로 표현하는 방법을 설명합니다. 3D 히스토그램은 추가적인 데이터 시각화 기능을 제공합니다. 도움을 받으면 숫자 행렬을 높이가 다른 열 집합으로 표현할 수 있습니다. 막대를 매트릭스의 위치에 표시하거나, 막대를 다른 막대 위에 배치하거나, ​​한 선을 따라 배치하여 표시할 수 있습니다. 다른 형태의 3차원 그래프를 사용할 때에는 행과 열이 해당 값에 대응되는 행렬을 구성해야 합니다. 엑스그리고 와이, 행렬 요소의 값에 따라 좌표가 결정됩니다. . 산점도를 구성할 때 좌표를 직접 결정할 수 있습니다. 엑스, 와이그리고 모든 포인트 모음. 따라서 이러한 유형의 그래프는 매개변수 곡선을 그리거나 3차원 공간에서 데이터 모음(클러스터)을 관찰하는 데 유용합니다. 이 장에서는 세 개의 벡터를 사용하여 산점도를 만드는 방법을 보여줍니다. 이 장에서는 2차원 벡터를 복소수로 표현하여 2차원 벡터장을 생성하는 방법을 설명합니다.

러시아 연방 교육 과학부

고등 전문 교육을 받는 주립 교육 기관

상트페테르부르크 주립대학교

항공우주기기공학

A. I. Panferov, A. V. Loparev, V. K. Ponomarev

지도 시간

2004년 상트페테르부르크

UDC 681.3.068 BBK 32.973

Panferov A. I., Loparev A. V., Ponomarev V. K.

P16 엔지니어링 계산에 Mathcad 적용 : 교과서. 수당 / SPbGUAP. 상트페테르부르크, 2004. 88p.: 아프다.

이 튜토리얼에는 엔지니어링 계산에 사용하기 위한 자세한 권장 사항과 함께 Mathcad 2000 응용 프로그램 패키지의 주요 기능에 대한 설명이 포함되어 있습니다. 고등 수학 과정에서 표준 문제를 해결하기 위한 알고리즘, 예제 및 필요한 정보가 제공됩니다.

이 매뉴얼은 기술 전문 분야 1812, 1903, 1310 학생을 대상으로 합니다.

검토자:

상트페테르부르크 주립전기기술대학교 자동화 및 제어 프로세스학과; 후보자 기술 과학 S. G. Kucherkov (SSC RF - 중앙 연구소 "Electropribor")

대학 편집 및 출판위원회의 승인

교재로

교육용 에디션

Panferov Alexander Ivanovich Loparev Alexey Valerievich Ponomarev Valery Konstantinovich

엔지니어링 계산에 MATHCAD 적용

지도 시간

편집자 A. V. Podchepaeva

N. S. Stepanova의 컴퓨터 타이핑 및 레이아웃

2004년 6월 4일 채용을 위해 배송되었습니다. 2004년 10월 8일 출판을 위해 서명되었습니다. 60×84 1/16 형식. 오프셋 용지. 오프셋 인쇄. 가정 어구 오븐 엘. 5.2. 가정 어구 cr.-ott. 5.3. 학술 에디션. 엘. 5.6. 발행부수 100부. 주문번호 444

편집출판학과 도서관 전자출판 및 서지학과

상트페테르부르크 주립대학교 항공행정대학교 운영인쇄학과

190000, 상트페테르부르크, B. Morskaya st., 67

© 고등 전문 교육 주립 교육 기관 "상트 페테르부르크 주립 항공 우주 계측 대학", 2004

머리말................................................. ....... ..................................................

1. MATHCAD 소개 .............................................. ....... ...................

1.1. Mathcad 창 ................................................. .... ..........................

1.2. 간단한 작업의 예.......................................................... .......... ...

1.3. 차트................................................................. ....... ..................................................

1.4. 텍스트 영역.................................................. ........................

2. 벡터와 행렬.................................................................. .....................

2.1. 배열 지정........................................................... ........ ...................

2.2. 벡터 및 행렬 연산자와 함수.................................

2.3. 이산 인수........................................................... ... ..........

3. 연산자.................................................................. .... ................................................

4. 내장된 기능.................................................................. .........................

4.1. 삼각함수.......................................................... ...

4.2. 로그 및 지수 함수..................................................

4.3. 특수 및 자르기 기능..................................

4.4. 이산 푸리에 변환..................................................................... .....

4.5. 실수 영역의 푸리에 변환........

4.6. 푸리에 변환의 다른 형태..................................................

4.7. 조각별 연속 함수.......................................................................... .....

4.8. 통계 기능................................................................. ... ......

4.9. 확률 분포 밀도..................................................

4.10. 배포 기능................................................................. ... ......

4.11. 보간 및 예측 기능.................................................

4.12. 회귀 함수........................................................... ... ..............

5. 방정식의 해................................................................. ....... ...............

5.1. 미지수가 하나인 방정식의 수치 해법......

5.2. 다항식의 근 구하기.................................................................. .............

5.3. 연립방정식 풀기.......................................................... ..................... ...

5.4. 미분방정식 풀기..........................................

6. 기호 계산.................................................................. ...... ......

6.1. 계산........................................................... ....... ...................................

6.2. 푸리에 변환과 라플라스 변환................................................................ ....

6.3. 직접 및 역 z 변환.................................................................. .....

7. 프로그래밍........................................................... ..... ...................

서지................................................. ............... ...............

머리말

엔지니어의 효과적인 작업은 현재 없이는 상상할 수 없습니다. 개인용 컴퓨터(PC) 및 통신설비를 개발하였습니다. PC 자체의 작동이 보장됩니다. 운영 체제(예: MS-DOS, OS/2, Be OS, Linux, Windows 등) 그리고 응용 문제를 해결하기 위해 특수 응용 소프트웨어 패키지를 사용합니다.

당연히 프로그래밍 언어(예: C, Pascal, Fortran, Lisp, Prolog 등) 중 하나에 대한 충분한 지식을 갖춘 자격을 갖춘 사용자는 별도의 프로그램 또는 이를 허용하는 프로그램 세트를 독립적으로 개발하고 디버그할 수 있습니다. 자신의 작업 알고리즘을 PC에 구현합니다. 더욱이 어떤 경우에는 사용자가 개발한 고도로 전문화된 프로그램이 소프트웨어 패키지의 프로그램보다 훨씬 빠르게 작업할 수 있습니다. 그러나 이 접근 방식은 일반적으로 각 프로그램의 프로그래밍, 디버깅 및 테스트에 많은 인건비가 필요하므로 특정 기술 문제를 해결하기 위한 창의적 작업의 비중이 크게 줄어듭니다.

프로그래밍 시간을 줄이기 위해 사용 영역이 크게 겹치는 다수의 애플리케이션 패키지가 생성되었습니다. 가장 효과적인 사용을 위해 컴퓨터 기술애플리케이션 문제 해결의 초기 단계에서 최고의 소프트웨어 패키지를 올바르게 선택하는 것이 필요합니다.

현재 엔지니어링 계산에 사용되는 가장 잘 알려진 응용 소프트웨어 패키지는 외국 유명 기업의 Mathcad, Matlab, Derive, Maple V, Mathematica, VisSim과 러시아 제조업체인 Open Source Software Dynamics 및 CLASSIC(SPGETU에서 개발)의 패키지입니다.

자동제어시스템이나 계산수학적 문제를 연구할 때 가장 효과적인 방법은 다음과 같습니다. 소프트웨어 시스템광범위한 도메인별 Matlab

디지털 라이브러리(도구 상자) 및 시각적 모델링 도구 Simulink. 실제 장비와 결합된 시각적 모델링 및 시뮬레이션의 경우 VisSim이 가장 편리하며 대학에서 무료 학술 버전을 사용할 수 있습니다. 선형 제어 시스템의 분석 및 합성에는 CLASSIC이 가장 편리합니다.

분석 변환은 Mathcad, Matlab, Mathematica와 같은 많은 소프트웨어 패키지에서 수행할 수 있지만 Maple V 패키지는 분석 계산 자동화를 위한 가장 강력한 도구로 간주됩니다. 분석 변환을 위한 보다 간단한 특수 패키지는 Derive입니다.

위의 모든 패키지는 대기업에서 지원하고 개발했습니다. 인터넷에는 패키지 이름으로 무료로 배포되는 프로그램 라이브러리, 튜토리얼, 새 버전의 프로그램에 대한 추가 및 수정 사항(패치), 뉴스 그룹 링크를 찾을 수 있는 충분한 수의 페이지가 있습니다.

이 튜토리얼에서는 널리 사용되는 Mathcad 소프트웨어 패키지를 소개하고 많은 예제가 포함되어 있습니다. 매뉴얼을 학습할 때 모든 예제를 PC에서 수행하는 것이 좋습니다.

1. MathCAD 소개

Mathcad는 사용하기가 매우 쉽고 배우기도 쉽습니다. 프로그램을 관리하는 데 필요한 대부분의 작업은 직관적이므로 기본 기능을 익히려면 이전에 소프트웨어 작업을 해본 사람이 필요합니다. 윈도우 환경, 2~3시간 정도 걸립니다.

Mathcad 시스템에는 다음과 같은 기능이 있습니다.

수학 표기법의 일반적인 방법이 모든 곳에서 사용됩니다. 방정식, 수학 연산 또는 그래프를 표현하는 데 일반적으로 허용되는 방법이 있는 경우 Mathcad에서는 이를 사용합니다.

“보이는 대로 얻는다”(WYSIWYG) 원칙이 사용됩니다. 숨겨진 정보는 없으며 모든 것이 화면에 표시됩니다. 인쇄된 결과는 디스플레이 화면과 동일하게 보입니다.

간단한 표현은 표준 키를 사용하여 키보드에서 입력됩니다. 을 위한 특수 연산자(합, 적분, 행렬 등의 기호) 특수 팔레트가 제공됩니다.

잘 테스트된 다수의 수치 알고리즘은 적용된 문제의 해결을 크게 촉진합니다.

수치계산 외에도 기호변환이 가능하며,

넓다 그래픽 기능계산 결과를 분석하고 애니메이션을 만들 수 있습니다.

OLE 및 DDE 기술을 완벽하게 지원하여 다른 Windows 응용 프로그램과의 연결을 허용합니다.

편리한 도움말 시스템. 명령문, 기능 또는 오류 메시지를 강조 표시하고 을 누르면 화면에 설명 도움말 정보를 표시할 수 있습니다. 도움말에는 특정 주제에 대한 단계별 설명과 예시가 포함되어 있습니다.

창에서는 모든 Windows 프로그램에서와 마찬가지로 스크롤 막대를 사용할 수 있습니다. 다른 Windows 프로그램과 마찬가지로 Mathcad에는 메뉴 모음이 포함되어 있습니다. 메뉴를 불러오려면 마우스로 클릭하거나 밑줄 친 문자와 함께 키를 누르십시오.

기호 팔레트 버튼을 사용하려면 작업 문서에서 선택한 위치에 커서를 놓고 마우스 왼쪽 버튼을 클릭합니다. 작업 문서에 작은 십자가가 나타납니다. 그런 다음 원하는 기호 팔레트 버튼에 커서를 놓고 다시 누릅니다. 왼쪽 버튼마우스를 사용하여 원하는 요소(등호, 관계, 두 개 또는 3D 그래프, 적분, 프로그램 구조 등). 선택한 요소는 작업 문서에서 십자가 위치에 나타납니다.

기호 팔레트 버튼 스트립 아래에는 기본 메뉴 명령을 복제하는 도구 모음 버튼이 있습니다. 버튼 위에 포인터를 놓으면 버튼의 기능을 설명하는 텍스트가 나타납니다. 도구 모음 바로 아래에는 수식과 텍스트의 글꼴 크기와 기타 특성을 변경할 수 있는 글꼴 패널이 있습니다. 화면 공간을 절약하기 위해 창 메뉴의 해당 명령을 사용하여 이러한 각 구성 요소를 표시하거나 숨길 수 있습니다. 이 튜토리얼의 모든 그림은 작업 문서만 보여줍니다.

1.2. 간단한 작업의 예

마우스 왼쪽 버튼으로 화면의 아무 곳이나 클릭하고 키보드를 사용하여 라인을 입력합니다.

등호를 입력하면 Mathcad가 표현식을 평가하고 결과를 표시합니다.

15 − 8 = 14.923

이 예에서는 Mathcad의 기능을 보여줍니다.

Mathcad는 책에 인쇄되거나 칠판에 쓰여진 것과 똑같이 공식을 전체 화면 영역에 표시합니다. Mathcad는 분수, 괄호 및 기타 수학 기호의 크기를 조정하여 일반적으로 종이에 나타나는 것처럼 화면에도 나타나도록 합니다.

Mathcad는 어떤 작업을 먼저 수행할지 이해합니다. 위 예에서 Mathcad는 계산 전에 나눗셈을 수행해야 한다는 것을 "인식"하고 이에 따라 표현식을 표시했습니다.

포인터를 원하는 위치에 놓고 오래된 문자를 새 문자로 바꾸는 방식으로 화면의 표현을 편집할 수 있습니다. 포인터를 자유 필드나 다른 표현식으로 설정하면 새 결과가 자동으로 계산됩니다.

키보드에 다음 줄을 입력해 보겠습니다.

b:0.1 x(t):exp(–b t) sin(t) x(t)=

x(t)의 등식 바깥쪽을 클릭하면 작업 문서는 다음과 같습니다.

t:= 0.5,0.6..20 b:= 0.1

x(t):= exp(–b t) sin(t) x(t)=

첫 번째 줄에서는 인수 t에 숫자 0.5를 순차적으로 할당합니다. 0.6; 0.7 등 최대 20까지. 화면의 콜론(:)은 자동으로 할당 기호(:=)로 대체되고 마침표는

쉼표 [;] – 기호 [..]. 세 번째 줄에서는 함수 정의를 소개합니다. 네 번째 줄에는 주어진 인수 값에 대한 함수 값이 테이블 형식으로 표시됩니다. 기본 화면에는 테이블의 처음 16개 행이 표시됩니다. 후속 요소를 보려면 마우스로 표의 아무 곳이나 클릭하고 나타나는 스크롤 막대를 사용하거나 표를 "늘리"면 됩니다.

Mathcad에서는 숫자 표시 형식을 설정할 수 있습니다. 즉, 표시되는 소수 자릿수 변경, 숫자의 지수 표현을 소수점이 있는 일반 표기법으로 변경 등이 가능합니다. 이는 다음과 같이 수행됩니다.

표를 마우스 왼쪽 버튼으로 클릭하면 실선 등고선으로 강조 표시됩니다.

형식 메뉴에서 결과를 선택합니다. 나타나는 대화 상자에서 필요한 매개변수를 설정합니다.

예를 들어, 기본 "임계값"은 3입니다. 이는 103보다 크고 10-3보다 작은 숫자가 과학적 표기법으로 표시된다는 의미입니다. 3을 6으로 바꾸려면 3의 오른쪽을 클릭하거나 키를 누르고 6을 입력하거나 증가 버튼을 사용해야 합니다.

1.3. 차트

Mathcad는 데카르트 및 극좌표의 2차원 그래프, 레벨 라인 그림을 작성하고 표면을 묘사하며 기타 다양한 3차원 그래프를 표시할 수 있습니다.

이전 섹션에서 소개한 함수를 표시하는 간단한 2차원 플롯을 생성해 보겠습니다. Mathcad에서 그래프를 만들려면 자유 공간, 배치할 위치를 선택하고 그래프 항목을 선택합니다. X-Y 종속성삽입 메뉴에서 데이터 입력 필드가 포함된 빈 그래프가 나타납니다. x축 중앙 아래 필드에 변수 t의 이름을 입력해야 합니다. 이제 y축 중앙 반대쪽 필드를 클릭하고 여기에 x(t)를 입력해야 합니다. 나머지 필드는 축에 경계를 입력하기 위한 것입니다. 축에 표시된 최대값과 최소값입니다. 비워 두면 그래프를 생성할 때 Mathcad가 자동으로 채웁니다. 그래프 바깥쪽을 클릭하면 Mathcad는 그림 1과 같이 그래프의 점을 계산하고 그립니다. 2.