fortran90实践报告

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1、本科生课程设计（实践）设计报告（程序设计基础）题目微分方程的求解问题学生学号1208101723学生姓名朱钊辰指导教师蔡旭晖学院土木建筑学院专业班级土建类1017班计算机基础教学实验中心2011年6月29日目录1.摘要（2）2.设计思想（2）1）问题分析（2）2）设计目标（2）3.系统设计与实现（3）1）总体设计（3）2）详细设计（3）3）程序运行（5）4.设计总全吉（6）1）优点（6）2）缺点（6）3）改进方法（7）4）心得体会（7）【附】参考文献（9）附件：Fortran90源文件（10）Fortran语言课程设计摘要：此次课程实践研究在没有人工捕获的

2、自然环境中食饵与捕食者之间的制约关系，利用全区间积分的定步长欧拉公式，求解所给一元变系数微分方程组，设定合适的时间段，利用QuickWin应用程序描绘食饵与捕食者相对于时间的变化图像，从而研究食饵与捕食者的制约关系。关键词：食饵；捕食者；欧拉公式；QuickWin；图像1、设计思想1）问题分析所给问题研究没有人工捕获的自然环境中食饵与捕食者之间的制约关系，可以从食饵的数量与时间的关系以及捕食者与时间的关系入手，利用全区间定步长欧拉公式求解所给微分方程组，并将其数据存入一数据表中，再利用QuickWin应用程序提出数据表中数据并进行图形绘制，从而得出食饵的数

3、量与时间的关系以及捕食者与时间的关系，通过分析图像可得自然环境中食饵与捕食者之间的制约关系。2）设计目标设计程序的出数据表，绘出食饵与捕食者数量与时间图像，通过图像得出结论。2、系统设计与实现1)总体设计微分方程的求解问题利用全区间定步长欧拉公式设计程序并求出相应数据存入文件输入相应的数据并存入文件由QuikWin提出数据并输出图像主程序:输入增长率R(1)，R(2);捕食能力和供养能力R⑶，R(4);初始数据R(5)，R(6)，存入文件将子程序所得数据写入Z(I，J)L->调用子程序DRAWING2)详细设计a.输入模块：设计输入模块程序，输入食饵、捕食

4、者的固有增长率，以及捕食者掠取食饵的能力和食饵的供应能力，将其存入“输入模块.txt”文件中；b.计算模块：利用全区间定步长欧拉公式。设定T为微分方程积分起始点；Y为双精度以为数组，长度为M，存入Y在一个点处M个未知函数的初值；M为未知函数个数；H为步长；结束N为步数;子程序GELR1：Z为双精度实型二维数组，存放N个积分点Z(i，j),i=l,2,3,j=l,2,3,,N;主程序调用子程序GELR1用来计算每个点的函数值；子程序GELR1可以调用外部函数F来计算欧拉公式中的f函数值，D用来存放f的函数值。子程序F:Y(1)*(R(1)-R(3)*Y(2)

5、)—>D(1)Y(2)*(R(4)*Y(1)-R(2))_>D(2)C.输出模块：从数据表读取数据进行绘,M3(Y(I)+D(I))/2->¥(1);Y(I)->Z(I，J);I+1—>1结束3）程序运行幵始运行时出现此画面，现在输入初值，窗口如下:■Graphidb回i調0醐画L關隠漏^關^r獅塞碧Si证龙那龙级犯腿现跑题耵7龙羽I战J糊S1厦慰孤游翻泊画EBI输入出之后，图形如下:!■chengzu-[Craphid]按回车键继续(inputpendinginGraphic1按回车键返回控制台窗口，出现如下图形:

6、ndowH«lp2iB±^此时选择1可以继续运行程序，选择2可以退出程序运行，以此实现程序的循环运行文件的初值和得出的数据存入到相应的文件夹里，如下图：即实现Y初值和函数值的记录。3、设计总结1）优点：此程序能很好的实现数据与图形间的连接，能解决在理想条件下一些实际问题，建立一个数学模型，利用FORTRAN90实现程序设计，绘出图形，通过图形分析得出结论，并且此程序能够循环使用，把每次输入的数值都存入到相应的文件中，每输入一次生成一个新的文件，便于查找数据，能实现随时退出程序，操作方便。2）缺点：此程序是在理想条件下运行，没有考虑像自然环境的变化，人力因素

7、的影响，气候的影响等因素，不能反映真实的状况，只能作为一个辅助依据，程序设计中实现循环运行时字体的效果不是太佳。3）改进：综合考虑进來多因素，包括环境的影响，人为因素，气候因素，以及潜在的污染等，这些因素的引入能让程序的结果更有说服力！当然，考虑多因素之后程序的相关结构都需要做相应的调整，这需要以后做进一步的研宂。4）心得和体会：程序设计过程有如解决一实际问题，从解决实际问题的角度，我们可以这样来看：首先要了解这个问题的基本要求，即输入、输出、完成从输入到输出的要求是什么；其次，从问题的要害入手，从前到后的解决问题的每个方面，即从输入开始入手，着秉考虑如何

8、从输入导出输出，在这个过程中，可确定所需的变量、数组、函数，然后确