Материал: Записка к курсовой

Содержание

Введение 2

1 Постановка задачи 3

1.1 Математическая модель задачи 3

1.2 Входные данные 7

1.3 Выходные данные 7

1.4 Обработка ошибок 8

2 Разработка программного модуля 9

2.1 Разработка структурной схемы программного модуля 9

2.2Разработка программного модуля и ее описание 10

2.3Разработка пользовательского интерфейса 18

3 Реализация программного модуля 21

3.1Код программы 21

3.2 Описание используемых операторов и функций 28

4 Тестирование программного модуля 32

Заключение 34

Список использованной литературы 35

Введение

Целью данной курсовой работы является разработка программного модуля, позволяющего построение механизма и воспроизведение его движения, начиная с заданного начального положения, построение диаграммы перемещения, скорости и ускорения выходного звена. Проект необходимо выполнить в программе Microsoft Office Excel, используя язык программирования - Visual Basic for Application.

1 Постановка задачи

1.1 Математическая модель задачи

Структурная схема механизма представленная на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Структурная схема механизма

Определение количества звеньев и кинематических пар:

В данном механизме 5 подвижных звеньев:

1 – кривошип, вращательное движение;

2 – кулисный камень, сложное движение;

3 – кулиса, вращательное движение;

4 – кулисный камень, сложное движение;

5 – ползун, поступательное движение.

1 – входное звено, 5 – выходное звено.

В данном механизме 7 одноподвижных кинематических пар:

О1 (0,1) – вращательная;

О2 (0,3) – вращательная;

А (1,2) – вращательная;

С (4,5) – вращательная;

D (5,0) – вращательная;

A′(2,3) – поступательная;

C′(5,0) – поступательная.

Определяем число степеней свободы данного механизма:

???? = 3 ∙ ???? – 2 ∙ ????₁ – ????₂, (1)

где k – число подвижных звеньев, входящих в состав механизма;

p1 и p2 – число одноподвижных и двух подвижных кинематических пар механизма.

В данном механизме k = 5, p₁ = 7, p₂ = 0.

???? = 3 ∙ 5 – 2 ∙ 7 – 0 = 15 – 14 = 1

Разложение механизма на структурные группы и определение их класса и порядка.

Для данного механизма структурные группы изображены на рисунках 1.2 – 1.4.

Рисунок 1.2 – Кривошип (0,1) Ι

Рисунок 1.3 – Диада (2,3) ΙΙ,2

Рисунок 1.4 – Диада (4,5) ΙΙ,2

Исходные данные для построение математической модели механизма:

длина кривошипа = 12 мм;

межосевое расстояние = 36 мм;

длина кулисы = 54 мм;

длина кулисы = 36 мм;

расстояние до кулисного камня = 28.8 мм.

Расчётная схема для определения координат точек изображена на рисунке 1.5.

Рисунок 1.5 – Расчетная схема для определения координат всех точек

Определяем координаты кочки А:

, (2)

. (3)

Определяем координаты кочки O₂:

, (4)

. (5)

В треугольнике найдем угол , рассчитаем угол :

, (6)

. (7)

В прямоугольном треугольнике определяем длину по теореме Пифагора и определяем координаты точки B:

, (8)

, (9)

. (10)

Определяем угол в треугольнике , рассчитываем длину по теореме Пифагора и определяем координаты точки C:

, (11)

, (12)

, (13)

, (14)

. (15)

Определяем угол в треугольнике , рассчитываем длину по теореме Пифагора и определяем координаты точки D:

, (16)

, (17)

, (18)

. (19)

1.2 Входные данные

1. длина кривошипа;

2. начальный угол поворота кривошипа.

Требования к входным данным:

1. предусмотреть проверку на допустимость исходных данных и повторение ввода при ошибочных данных;

2. ввод исходных данных осуществлять в соответствующие поля ввода пользовательской формы;

3. ограничения на значения входных данных:

• длина кривошипа должна быть только положительным числом;

• длина кривошипа и начальный угол поворота кривошипа должны быть только цифрами.

1.3 Выходные данные

1. длины звеньев механизма;

2. диаграммы перемещения, скорости и ускорения выходного звена механизма;

3. анимация движения механизма.

Требования к выходным данным:

1. длины звеньев механизма выводятся на пользовательскую форму;

2. ко всем выходным данным должен быть запрещен доступ со стороны пользователя;

3. анимация движения выводится на лист Excel.

1.4 Обработка ошибок

В проекте курсовой работы при вводе входных данных могут возникать сообщения такие как:

1. если при вводе начальных данных не было введено число или были введены вместо цифры буквы, то появится диалоговое окно и уведомит о неверном вводе данных;

2. если же при вводе начальных данных было введено отрицательное значение для длины кривошипа, также появится диалоговое окно, информирующее об ошибке.

Рисунок 1.6 - Сообщение некорректности ввода

2 Разработка программного модуля

2.1 Разработка структурной схемы программного модуля

Рисунок 2.1 – Структурная схема программного модуля

На структурной диаграмме представленной на рисунке 2.1 используются след элементы управления:

Userform_initialize() – процедура начальной инициализации пользовательской формы. Этот модуль используется для установки заголовков пользовательской формы и элементов управления, установки фокуса в поле ввода, задания начальных значений и пр.

Compare _Click() – процедура, срабатывающая при нажатии кнопки «Рассчитать длину» и выполняющая заданные вычисления.

Run_Click() – процедура, срабатывающая при нажатии кнопки «Механизм» и выполняющая построение механизма на листе Excel.

BuildDiagram_Click() – процедура, срабатывающая при нажатии кнопки «Построить диаграммы» и выполняющая построение диаграммы на форме.

Cancel_Click()– процедура, срабатывающая при нажатии кнопки «Выход» для закрытия приложения.

Clock(PauseTime) – функция, реализующая задержку механизма на листе Excel.

Frame – элемент управления, отображает группу заданных объектов (текстовых блоков) и создаёт визуальное оформление.

Image – элемент управления, отвечает за добавление на поверхность формы изображения.

2. Разработка программного модуля и ее описание

Схема алгоритма процедуры Compare_click() - «Расчет» представлена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 – Блок-схема для кнопки «Расчет»

Блок 1 – ввод исходных данных в текстовые поля формы.

Блок 2 – вызов процедуры проверки данных.

Блок 3 – присвоение переменной значения из полученного результата.

Блок 4 – проверка введенных данных: если данные неверны, то выполняются блок 5 и выход из процедуры, иначе – выполняются блоки 6,7.

Блок 6 – вызов процедуры расчета данных.

Блок 7 – вывод результата расчета в текстовое поле.

Схема алгоритма процедуры Clear_click() - «Очистка» представлена на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 – Блок-схема для кнопки «Очистка»

Блок 1 – удаление выделенных объектов с рабочего листа.

Блок 2 – удаление изображений с пользовательской формы.

Блок 3 – удаление текста с пользовательской формы.

Схема алгоритма процедуры Cancel_click() - «Выход» представлена на рисунке 2.4.

Рисунок 2.4 – Блок-схема для кнопки «Выход»

Блок 1 – выполнение операции по закрытию пользовательской формы

Схема алгоритма процедуры Run_click() - «Механизм» представлена на рисунке 2.5.

Рисунок 2.5 – Блок-схема для кнопки «Механизм»

Блок 1 – ввод исходных данных в текстовые поля формы.

Блок 2 – вызов процедуры проверки данных.

Блок 3 – присвоение переменной значения из полученного результата.

Блок 4 – проверка введенных данных: если данные неверны, то выполняются блок 5 и выход из процедуры, иначе – выполняются блоки 6,11.

Блок 6 – задание угла поворота новой переменной.

Блоки 7-11 – цикл отрисовки механизма.

Блок 8 – удаление выделенных объектов с рабочего листа.

Блок 9 – вызов процедуры расчета данных.

Блок 10 – отрисовка механизма.

Блок 11 – вызов процедуры задержки механизма.

Схема алгоритма функции WriteDataOnList () представлена на рисунке 2.6.

Рисунок 2.6 – Блок-схема для к функции WriteDataOnList

Блок 1 – вывод на лист Excel номер порядка значений перемещения, скорости и ускорения.

Блок 2 – вызов процедуры расчета данных.

Схема алгоритма функции UserForm_Initialize представлена на рисунке 2.7.

Рисунок 2.7 – Блок-схема для к функции UserForm_Initialize

Блок 1 – Задание начальных настроек для объектов: изображения,рамки

Схема алгоритма процедуры BuildDiagram_click() - «Построить диаграммы» представлена на рисунке 2.8.

Рисунок 2.8. – Блок-схема для кнопки «Построить диаграммы»

Блок 1 – ввод исходных данных в текстовые поля формы.

Блок 2 – вызов процедуры проверки данных.

Блок 3 – присвоение переменной значения из полученного результата.

Блок 4 – проверка введенных данных: если данные неверны, то выполняются блок 5 и выход из процедуры, иначе – выполняются блоки 6,11.

Блок 6 – задание угла поворота новой переменной.

Блоки 7-11 – цикл построения диаграмм.

Блок 8 – вызов функции вычисление значений для диаграмм.

Блок 9 – выполнение расчетов.

Блок 10 – вызов функции построения диаграмм.

Блок 11 – удаление выделенных объектов с рабочего листа.

Схема алгоритма функции DrawGraphic представлена на рисунке 2.9.

Рисунок 2.9. – Блок-схема функции DrawGraphics

Блок 1 – присвоение переменной количества строк

Блок 2 – вызов функции построения диаграмм перемещения.

Блок 3 – вызов функции построения диаграмм скорости.

Блок 4 – вызов функции построения диаграмм ускорения.

Блок 5 – вывод изображений на пользовательскую форму.

Схема алгоритма функции CheckInputData представлена на рисунке 2.10.