Основные возможности MathCAD и MatLab

Лабораторная работа 

Основные возможности MathCAD и MatLab

Оглавление

1 Задания. 4

1.1 Задание №1. 4

1.2 Задание №2. 4

1.3 Задание №3. 5

1.4 Задача №4. 6

1.5 Задача №5. 6

1.6 Задача №6. 7

1.7 Задача №7. 7

1.8 Задача №8. 8

2 Решение. 9

2.1 Задача №1. 9

2.2 Задача №2. 10

2.3 Задача №3. 13

2.4 Задача №4. 16

2.5 Задача №5. 17

2.6 Задача №6. 19

2.7 Задача №7. 21

2.8 Задача №8. 24

3 Заключение. 31

Список использованных источников. 32

 

1 Задания

Задание №1

С помощью средств графики MathCAD изобразить рисунок.

Рисунок 1 – Исходные данные по заданию №1

 

Задание №2

- Задать две функции. Одна функция линейная и в общем виде описывается уравнением , вторая нелинейная и в общем виде описывается уравнением ;

- Построить график второй функции и произвести ее сглаживание экспоненциальным методом;

- Построить обе функции на одном графике, узловые точки второй функции пометить (произвольно на выбор студента);

- Построить касательную и перпендикуляр ко второй функции в любой точке;

- Найти точку пересечения первой и сглаженной функций с помощью функции root. Выполнить проверку;

- Вычислить площадь фигуры, ограниченной графиками первой и сглаженной функции;

- Найти минимальное и максимальное значение функции , ответы дописать в существующий файл;

- Вычислить производные первого, второго и третьего порядка от функции , на отдельном графике показать график исходной функции и ее первой производной.

Необходимые данные:

Данные для задания первой функции

 

Категория: Лабораторные работы / Лабораторные работы по математике

 

Изучение Федерального закона РФ «Об обеспечении единства измерений.

Лабораторная работа

 

Изучение Федерального закона РФ «Об обеспечении единства измерений

 

Цель работы: изучить Федеральный закон РФ
«Об обеспечении единства измерений».

 

  1. Общие положения

 

1.1. Целями настоящего Федерального закона являются:

1) установление правовых основ обеспечения единства измерений в Российской Федерации;

2) защита прав и законных интересов граждан, общества и государства от отрицательных последствий недостоверных результатов измерений;

3) обеспечение потребности граждан, общества и государства в получении объективных, достоверных и сопоставимых результатов измерений, используемых в целях защиты жизни и здоровья граждан, охраны окружающей среды, животного и растительного мира, обеспечения обороны и безопасности государства, в том числе экономической безопасности;

4) содействие развитию экономики Российской Федерации и научно-техническому прогрессу.

1.2. Настоящий Федеральный закон регулирует отношения, возникающие при выполнении измерений, установлении и соблюдении требований к измерениям, единицам величин, эталонам единиц величин, стандартным образцам, средствам измерений, применении стандартных образцов, средств измерений, методик (методов) измерений, а также при осуществлении деятельности по обеспечению единства измерений, предусмотренной законодательством Российской Федерации об обеспечении единства измерений, в том числе при выполнении работ и оказании услуг по обеспечению единства измерений.

1.3. Сфера государственного регулирования обеспечения единства измерений распространяется на измерения, к которым в целях, предусмотренных частью 1 настоящей статьи, установлены обязательные требования и которые выполняются при:

1) осуществлении деятельности в области здравоохранения;

2) осуществлении ветеринарной деятельности;

3) осуществлении деятельности в области охраны окружающей среды;

4) осуществлении деятельности по обеспечению безопасности при чрезвычайных ситуациях;

5) выполнении работ по обеспечению безопасных условий и охраны труда;

6) осуществлении производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта;

7) осуществлении торговли и товарообменных операций, выполнении работ по расфасовке товаров;

8) выполнении государственных учетных операций;

9) оказании услуг почтовой связи и учете объема оказанных услуг электросвязи операторами связи;

10) осуществлении деятельности в области обороны и безопасности государства;

11) осуществлении геодезической и картографической деятельности;

12) осуществлении деятельности в области гидрометеорологии;

13) проведении банковских, налоговых и таможенных операций;

14) выполнении работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям;

Категория: Лабораторные работы / Лабораторные стандартизация и сертификация

 

Решение задач линейного программирования симплекс-методом

Кафедра маркетинга, коммерции и рекламы

 

 

 

Лабораторная работа

 

по курсу «Методы принятия управленческих решений»

 

Решение задач линейного программирования симплекс-методом

 

Решение  задачи а)

Экономико-математическая модель

 F=5x1+4x2→max

 

x1+x2≤18                               

5x1-x2≤20   

х1-х2≤8                           

 

x1≥0                                       

x2≥0                                       

                    

Каноническая форма:

F=5x1+4x2→max

 

x1+x2+х3=18                               

5x1-x2+х4=20   

х1-х2+х5=8                           

 

x1≥0,   x2≥0,    x3≥0,    x4≥0,     x5≥0                                       

                            

А1=                А2=             А3=               А4=            А5=                В=                                 

                               

Базис образуют вектора А3, А4, А5           

Категория: Лабораторные работы / Лабораторные работы по математике

 

Изучение производства овощных соков

Лабораторная работа

Изучение производства овощных соков

                                                                                                                                                                                                                                     

Материалы, реактивы и оборудование: яблоко, морковь, аналитические весы, складчатый фильтр, колба вместимостью 250 мл, раствор гидроокиси натрия, фенолфталеин, сушильный шкаф, соковыжималка.          

 

Соки представляют собой жидкую фазу плодов и овощей, состоящую из воды с растворенными в ней веществами. Сок находится в клеточных вакуолях, протоплазме и отчасти в межклеточных пространствах и прочно удерживается живой тканью.

При охлаждении в клетках и межклеточных пространствах растительной ткани образуются кристаллы льда, рост которых приводит к механическому нарушению целости клеток и обезвоживанию цитоплазмы, что обуславливает денатурацию ее и отмирание клеток. Также частично инактивируется сахароза, повышается кислотность, снижается содержание дубильных веществ. Все это приводит к повышению выхода сока.

Чтобы извлечь сок, необходимо нарушить целостность ткани, разрушить клеточные оболочки. Для этого используют механическое измельчение, затем для повышения выхода сока мезгу обрабатывают ферментами, подвергают нагреванию, замораживанию и т.д.

При нагревании сырья снижается вязкость сока, клеточная проницаемость увеличивается за счет коагуляции и обезвоживания белковых веществ, что повышает выход сока; инактивируются ферменты; увеличивается переход красящих веществ из кожицы и мякоти плодов в сок, повышается качество продукта.

Категория: Лабораторные работы / Лабораторные пищевое производство

 

Проверка качества питьевого молока

Лабораторная работа

Проверка качества питьевого молока

 

4.1 Цель работы

 

4.1.1 Изучить органолептические и физико-химические показатели качества питьевого молока.

4.1.2 Определить кислотность методом Тернера (арбитражный метод).

 

4.2 Общее положение

 

Молоко является высокоценным в биологическом отношении продуктом питания, особенно для детей. В нем содержатся полноценные белки, жиры, фосфатиды, жирорастворимые витамины, минеральные соли. Всего в молоке обнаружено около 100 биологически важных веществ. Химический состав молока следующий: белков 3,5%, жиров 3,4%, молочного сахара 4,6%, минеральных солей (золы) 0,75%, воды 87,8%. Химический состав молока колеблется в зависимости от породы животных, времени года, характера кормов, возраста животных, периода лактации, технологии переработки молока.

 Белки молока легкодоступны для пищеварительных ферментов, а казеин обладает уникальным свойством, образуя в процессе переваривания гликополимакропептид, оказывать регулирующее влияние на повышение усвояемости других пищевых веществ.

 Белки молока представлены казеином, альбумином и глобулином. Они являются полноценными и содержат все необходимые для организма аминокислоты. Казеин в молоке находится в виде казеиногена в связанном состоянии с кальцием. При скисании молока кальций отщепляется от казеина, который, свертываясь, выпадает в осадок.

Категория: Лабораторные работы / Лабораторные пищевое производство

 

Ознакомление с ассортиментом варёных колбас и оценка их качества

Лабораторная работа

Ознакомление с ассортиментом варёных колбас и оценка их качества

 

3.1 Цель работы

 

3.1.1 Определить название сорт и качество образца копчёной колбасы по органолептическим показателям.

3.1.2  Научится определять наличие крахмала или пшеничной муки в варёных колбасах.

 

3.2Общее положение

 

Мясные продукты являются основной составляющей белкового рациона жителей России. В Калининградской области по ряду причин доля колбасных изделий в суммарном потреблении мясной продукции относительно высока, поэтому рынок области и города Калининграда является наиболее емким и привлекательным для производителей мясоколбасных изделий. Наибольшим спросом у населения пользуются вареные колбасы. Их доля в общем колбасном производстве составляет до 60 - 70 %. На долю колбасных изделий приходится 40% в общей структуре потребления мясопродуктов.[8] Это объясняется ростом среднедушевого дохода в сочетании с развитием особой модели потребления - повышенным спросом на продукцию, не требующую длительного приготовления.

В ассортименте колбасных изделий насчитывается более двухсот наименований, но все вареные колбасные изделия изготавливаются с добавлением к основному мясному сырью различных растительных белков, муки, крахмала и других добавок. Колбасные изделия вырабатывают из мяса всех видов скота и птицы, обработанных субпродуктов 1-ой и 2-ой категории, белоксодержащих препаратов животного и растительного происхождения, животных и растительных жиров, яиц и яйцепродуктов, пшеничной муки, крахмала. Среди мясного сырья наибольший удельный вес занимают говядина и свинина.

Категория: Лабораторные работы / Лабораторные пищевое производство

 

Исследование процесса набухания сухих веществ плодово-ягодных концентратов

Лабораторная работа

Исследование процесса набухания сухих веществ

плодово-ягодных концентратов

 

Материалы, реактивы и оборудование: сушёный изюм, чернослив, курага, дистиллированная вода, стакан вместимостью 150-200 мл, термометр, электроплита, электрические весы.

 

При производстве продуктов для питания разрешается применять фруктовые и овощные полуфабрикаты, заготовленные при помощи термической стерилизации, в том числе горячего розлива и асептического консервирования или замороженные.

Использование полуфабрикатов, содержащих какие-либо консервирующие вещества, не допускаются.

Требования к сырью для полуфабрикатов те же, что и предъявляемые к сырью при производстве консервов для детского питания : не ниже первого сорта, содержащее необходимое количество сухих веществ и имеющее гармоничный вкус и запах. При изготовлении полуфабрикатов используют щадящую технологию, обеспечивающую максимальное сохранение биологический активных веществ сырья и его потребительских свойств.

Категория: Лабораторные работы / Лабораторные пищевое производство

 

Качественные показатели безалкогольных напитков

Лабораторная работа

Качественные показатели безалкогольных напитков

 

Материалы, реактивы и оборудование: газированные напитки «CocaCola» , минеральная вода «Бонаква» и «Fanta», дистиллированная вода, пикнометр, рефрактометр, колбы вместимостью 250-300 мл, фарфоровые чашки, термометр, электрическая плитка, ареометры, раствор  фенолфталеина, раствор NaOH.

 

Безалкогольные напитки – это напитки, приготовленные из питьевой, минеральной питьевой воды, соков, их концентратов, продуктов пчеловодства, настоев и экстрактов растительного сырья, ароматизаторов, сахара, заменителей сахара, подсластителей с добавлением вкусоароматических добавок, красителей и других компонентов.

 

1.1 Органолептические показатели

 

Прозрачность и наличие посторонних включении определяют в закрытых бутылках, просматривая их при переворачивании в проходящем свете.

Вкус и аромат определяют при 10-14 С в дегустационном бокале.

Полноту налива определяют в градировочном цилиндре по верхнему краю мениска.

 

 

Материалы, реактивы и оборудование: газированные напитки «CocaCola» , минеральная вода «Бонаква» и «Fanta», дистиллированная вода, пикнометр, рефрактометр, колбы вместимостью 250-300 мл, фарфоровые чашки, термометр, электрическая плитка, ареометры, раствор  фенолфталеина, раствор NaOH.

 

Безалкогольные напитки – это напитки, приготовленные из питьевой, минеральной питьевой воды, соков, их концентратов, продуктов пчеловодства, настоев и экстрактов растительного сырья, ароматизаторов, сахара, заменителей сахара, подсластителей с добавлением вкусоароматических добавок, красителей и других компонентов.

 

1.1 Органолептические показатели

 

Прозрачность и наличие посторонних включении определяют в закрытых бутылках, просматривая их при переворачивании в проходящем свете.

Вкус и аромат определяют при 10-14 С в дегустационном бокале.

Полноту налива определяют в градировочном цилиндре по верхнему краю мениска.

 

Категория: Лабораторные работы / Лабораторные пищевое производство

 

Нарушения допущений классической модели линейной регрессии

Лабораторная работа

 

Нарушения допущений классической модели

линейной регрессии

 

Задания

  1. Проведите графический анализ остатков. Проверьте остатки на гетероскедастичность с помощью:

- графического анализа,

- теста Голдфелда-Квандта,

- теста ранговой корреляции Спирмена,

- теста Уайта (White test).

  1. Если будет обнаружена гетероскедастичность остатков, примените для исходных данных ОМНК, предполагая, что .
  2. Проверить остатки на наличие автокорреляции первого порядка, используя метод рядов, критерий Дарбина – Уотсона и Q- статистику Льюинга – Бокса. Если гипотеза об отсутствии автокорреляции первого порядка не будет отвергнута, то применить ОМНК для оценивания параметров уравнения регрессии.

 

Реализация типовых заданий

 

  1. Провести графический анализ остатков

 

В лабораторной работе № 1 выявили, что на чистый доход (y) предприятий оказывают влияния такие факторы, как использованный капитал (x2) и численность служащих (x3).

Для нахождения остатков  можно воспользоваться инструментом анализа данных Регрессия. Порядок действий следующий:

а) в главном меню выберите Сервис/Анализ данных/Регрессия. Щелкните по кнопке ОК;

б) заполните диалоговое окно ввода данных и параметров ввода как показано на рисунке 3.1:

Входной интервал Y – диапазон, содержащий данные результативного признака;

Входной интервал Х – диапазон, содержащий данные всех пяти факторов;

Метки – флажок, который указывает, содержит ли первая строка названия столбцов или нет;

Константа – ноль – флажок, указывающий на наличие или отсутствие  свободного члена в уравнении;

Выходной интервал – достаточно указать левую верхнюю ячейку будущего диапазона;

Новый рабочий лист - можно задать произвольное имя нового листа;

Остаток - флажок, указывает вывод остатков  и теоретические значения результативного признака.

 

 

Рисунок 3.1 – Регрессия с остатками

 

Результаты регрессионного и корреляционного анализа, а также вспомогательные характеристики представлены на рисунке 3.2.

 

 

Категория: Лабораторные работы

 

Изучение процесса сушки пищевых продуктов

 Лабораторная работа 

Изучение процесса сушки пищевых продуктов

 

  • Цель работы

 

1.1  Изучить типы сушилок.      

1.2  Определить качество высушивания продукта разлчными способами, влажность продукта, высушиванием на различных проборах.

 

Приборы и материалы:  сушильный шкаф СЭШ-1,  прибор Чижовой,       инфракрасное сушильная установка, бюксы, чашки Петри, морковь.  

 

  • Общее положение

 

        Сырье растительного и животного происхождения содержит значительное количество влаги. Для сохранения количества качества пищевых продуктов необходимо её удалить. Поэтому почти все технологии пищевых производств включают процесс обезвоживания.

 

  • Классификация способов сушки.

 

       2.1.1 По способу воздействия сушильного агента

       Естественная сушка — сушка на открытом воздухе при естественном освещении, без влияния человека на факторы интенсифицирующие процесс (температуры продукта и сушильного агента (воздуха), давление, скорость движения сушильного агента, влажность и т. д.). Используется для сушки плодов, ягод, грибов в регионах с подходящими климатическими условиями.

       Искусственная сушка — производиться в специальных аппаратах (сушильных установках), с принудительным изменением факторов, влияющих на интенсивность процесса (температура, давление влажность, геометрические размеры объекта сушки и т. д.).

        2.1.2 По давлению в рабочей камере

        Атмосферная — сушильным агентом является, как правило, атмосферный воздух с отклонением давления в сушильной камере не выше 49 МПа.

       Вакуумная — сушка производится в вакууме.

Под избыточным давлением.

        2.1.3 По способу подвода тепла к влажному материалу сушилки классифицируются на:

        Конвективные — тепловая энергия передается конвекцией;

        Кондуктивные (контактные) — тепловая энергия передается с помощью теплопроводности;

        Волновые:

       Терморадиационные — тепловая энергия передается с помощью термоизлучения;

        Высокочастотные — тепловая энергия преобразуется из электрической внутри высушиваемого материала;

       Комбинированные — передача тепла осуществляется с помощью комбинаций вышеупомянутых способов.

       2.1.4 В зависимости от направления движения высушиваемого материала и сушильного агента

       Прямоточные — направление движения высушиваемого материала и сушильного агента совпадает;

       Противоточные — направление движения высушиваемого материала и сушильного агента противоположное;

       Перекрёстные — направление движения высушиваемого материала и перпендикулярно направлению сушильного агента

 

Категория: Лабораторные работы / Лабораторные пищевое производство