ответвлено от main/python-labs
512 строки
30 KiB
Markdown
512 строки
30 KiB
Markdown
# Отчет по теме 7
|
||
|
||
Беженарь Алёна, А-02-23
|
||
|
||
# Создание пользовательских функций
|
||
## 1. Настройка текущего каталога.
|
||
```py
|
||
>>> import os
|
||
>>> os.chdir("C:\\Users\\Дружок\\Desktop\\ПОАС\\python-labs\\TEMA7")
|
||
```
|
||
## 2. Создание пользовательской функции.
|
||
Создание функции предполагает выполнение трех операций: формирование функции, ее сохранение и использование.
|
||
### 2.1. Функция без аргументов.
|
||
```py
|
||
>>> def uspeh(): #список аргументов пуст
|
||
... """Подтверждение успеха операции"""
|
||
... print('Выполнено успешно!')
|
||
>>> uspeh()
|
||
Выполнено успешно!
|
||
>>> type(uspeh)
|
||
<class 'function'>
|
||
>>> dir()
|
||
['__annotations__', '__builtins__', '__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'os', 'uspeh']
|
||
>>> help(uspeh)
|
||
Help on function uspeh in module __main__:
|
||
|
||
uspeh()
|
||
Подтверждение успеха операции
|
||
```
|
||
Как можно заметить, имя функции появилось в пространстве имен, а инструкция help(uspeh) вернуло описание, которое было указано в тройных кавычках в начале её определения(первая строка). Отметим, что при составлении какой-либо функции следует подробно расписывать, что она делает и что принимает на вход, дабы пользователь мог получить справку по нашей функции и понять ее назначение.
|
||
### 2.2. Функции с аргументами.
|
||
```py
|
||
>>> def sravnenie(a,b):
|
||
... """Сравнение a и b"""
|
||
... if a>b:
|
||
... print(a,' больше ',b)
|
||
... elif a<b:
|
||
... print(a, ' меньше ',b)
|
||
... else:
|
||
... print(a, ' равно ',b)
|
||
>>> n,m=16,5;sravnenie(n,m)
|
||
16 больше 5
|
||
```
|
||
Проверим что произойдет при передаче в качестве аргументов символьных строк:
|
||
```py
|
||
>>> sravnenie("ananas","begemot")
|
||
ananas меньше begemot
|
||
>>> sravnenie("abcd","abc")
|
||
abcd больше abc
|
||
>>> sravnenie("Fact","fact")
|
||
Fact меньше fact
|
||
```
|
||
При сравнении символьных строк в Python используется лексикографический порядок, основанный на кодах символов в таблице Unicode/ASCII. Сравнение выполняется поэлементно слева направо до первого различающегося символа. (заглавные буквы идут перед строчными в ASCII поэтому их код "меньше")
|
||
|
||
### 2.3. Функции содержащие return.
|
||
```py
|
||
>>> def logistfun(b,a):
|
||
... """Вычисление логистической функции"""
|
||
... import math
|
||
... return a/(1+math.exp(-b)) #функция вернет значение, рассчитанное по формуле написанной после return
|
||
...
|
||
>>> v,w=1,0.7;z=logistfun(w,v) #запишем значение в переменную z
|
||
>>> z
|
||
0.6681877721681662
|
||
```
|
||
### 2.4. Сложение для разных типов аргументов.
|
||
```py
|
||
>>> def slozh(a1,a2,a3,a4):
|
||
... """ Сложение значений четырех аргументов"""
|
||
... return a1+a2+a3+a4
|
||
...
|
||
>>> slozh(1,2,3,4) # Сложение чисел
|
||
10
|
||
>>> slozh('1','2','3','4') # Сложение строк
|
||
'1234'
|
||
>>> b1=[1,2];b2=[-1,-2];b3=[0,2];b4=[-1,-1]
|
||
>>> q=slozh(b1,b2,b3,b4) #Сложение списков
|
||
>>> q
|
||
[1, 2, -1, -2, 0, 2, -1, -1]
|
||
>>> slozh((1, 2), (3, 4), (-5, -6), (-7, -8)) #Сложение кортежей
|
||
(1, 2, 3, 4, -5, -6, -7, -8)
|
||
>>> slozh({1,2,3,4}, {"I", True, 'Love', False}, {"b", "a", "n", 13}, {"help", "me", "God", "please"}) #Сложение множеств
|
||
Traceback (most recent call last):
|
||
File "<pyshell#51>", line 1, in <module>
|
||
slozh({1,2,3,4}, {"I", True, 'Love', False}, {"b", "a", "n", 13}, {"help", "me", "God", "please"})
|
||
File "<pyshell#39>", line 3, in slozh
|
||
return a1+a2+a3+a4
|
||
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'set' and 'set'
|
||
>>> dict1 = {'a': 1}; dict2 = {'b': 2}; dict3 = {'c': 3}; dict4 = {'d': 4}
|
||
>>> slozh(dict1, dict2, dict3, dict4) #Сложение словарей
|
||
Traceback (most recent call last):
|
||
File "<pyshell#53>", line 1, in <module>
|
||
slozh(dict1, dict2, dict3, dict4)
|
||
File "<pyshell#39>", line 3, in slozh
|
||
return a1+a2+a3+a4
|
||
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'dict' and 'dict'
|
||
```
|
||
### 2.5. Функция, реализующая модель "Вход х - Выход у".
|
||
```py
|
||
>>> def inerz(x,T,ypred):
|
||
... """ Модель устройства с памятью:
|
||
... x- текущее значение вх.сигнала,
|
||
... T -постоянная времени,
|
||
... ypred - предыдущее значение выхода устройства"""
|
||
... y=(x+T*ypred)/(T+1)
|
||
... return y
|
||
...
|
||
>>> sps=[0]+[1]*100
|
||
>>> sps
|
||
[0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1]
|
||
>>> spsy=[] #Заготовили список для значений выхода
|
||
>>> TT=20 #Постоянная времени
|
||
>>> yy=0 #Нулевое начальное условие
|
||
>>> for xx in sps:
|
||
... yy=inerz(xx,TT,yy)
|
||
... spsy.append(yy)
|
||
|
||
>>> import pylab as plt
|
||
>>> plt.plot(spsy, label = "Выходной сигнал")
|
||
[<matplotlib.lines.Line2D object at 0x000002922A259F90>]
|
||
>>> plt.xlabel("t, время")
|
||
Text(0.5, 0, 't, время')
|
||
>>> plt.ylabel("Выходной синал")
|
||
Text(0, 0.5, 'Выходной синал')
|
||
>>> plt.grid(True)
|
||
>>> plt.show()
|
||
```
|
||
|
||
|
||
## 3. Функции как объекты.
|
||
### 3.1. Получение списка атрибутов объекта-функции.
|
||
```py
|
||
>>> dir(inerz)
|
||
['__annotations__', '__builtins__', '__call__', '__class__', '__closure__', '__code__', '__defaults__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__get__', '__getattribute__', '__getstate__', '__globals__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__kwdefaults__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__name__', '__ne__', '__new__', '__qualname__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__']
|
||
```
|
||
Пример использования атрибута функции:
|
||
```py
|
||
>>> inerz.__doc__
|
||
' Модель устройства с памятью:\n x- текущее значение вх.сигнала,\n T -постоянная времени,\n ypred - предыдущее значение выхода устройства'
|
||
>>> help(inerz)
|
||
Help on function inerz in module __main__:
|
||
|
||
inerz(x, T, ypred)
|
||
Модель устройства с памятью:
|
||
x- текущее значение вх.сигнала,
|
||
T -постоянная времени,
|
||
ypred - предыдущее значение выхода устройства
|
||
```
|
||
Можно заметить, что после использования атрибута __doc__ (это строковый атрибут функции, содержащий ее документацию), Python возвращает сырую строку так, как она хранится в коде. При использовании инструкции help(inerz), мы можем увидеть документацию, обработанную Python.
|
||
|
||
### 3.2. Сохранение ссылки на объект-функцию в другой переменной.
|
||
```py
|
||
fnkt=sravnenie
|
||
v=16
|
||
fnkt(v,23)
|
||
16 меньше 23
|
||
```
|
||
Здесь мы сохраняем ссылку на объект-функцию sravnenie в переменной fnkt. После этого переменная ссылается на эту же самую функцию, т.к. в Python функции - это объекты, а переменные хранят ссылки на эти объекты, а не сами функции.
|
||
### 3.3. Альтернативное определение функции в программе.
|
||
```py
|
||
>>> typ_fun=8
|
||
>>> if typ_fun==1:
|
||
... def func():
|
||
... print('Функция 1')
|
||
... else:
|
||
... def func():
|
||
... print('Функция 2')
|
||
...
|
||
>>> func()
|
||
Функция 2
|
||
```
|
||
Программа выводит сообщение "Функция 2", потому что переменная typ_fun не равна 1, и выполняется блок else, в котором функция func определена как выводящая "Функция 2".
|
||
## 4. Аргументы функции.
|
||
### 4.1. Использование функции в качестве аргумента другой функции.
|
||
```py
|
||
>>> def fun_arg(fff,a,b,c):
|
||
... """fff-имя функции, используемой
|
||
... в качестве аргумента функции fun_arg"""
|
||
... return a+fff(c,b)
|
||
>>> zz=fun_arg(logistfun,-3,1,0.7)
|
||
>>> zz
|
||
-2.3318122278318336
|
||
```
|
||
### 4.2. Обязательные и необязательные аргументы.
|
||
```py
|
||
>>> def logistfun(a,b=1): #Аргумент b – необязательный; значение по умолчанию=1
|
||
... """Вычисление логистической функции"""
|
||
... import math
|
||
... return b/(1+math.exp(-a))
|
||
...
|
||
>>> logistfun(0.7) #Вычисление со значением b по умолчанию
|
||
0.6681877721681662
|
||
>>> logistfun(0.7,2) #Вычисление с заданным значением b
|
||
1.3363755443363323
|
||
```
|
||
### 4.3. Обращение к функции с произвольным (непозиционным) расположением аргументов.
|
||
```py
|
||
>>> logistfun(b=0.5,a=0.8) # Ссылки на аргументы поменялись местами
|
||
0.34498724056380625
|
||
```
|
||
### 4.4. Аргументы функции, содержащиеся в списке или кортеже.
|
||
```py
|
||
>>> b1234=[b1,b2,b3,b4] # Список списков из п.2.4
|
||
>>> b1234
|
||
[[1, 2], [-1, -2], [0, 2], [-1, -1]]
|
||
>>> qq=slozh(*b1234) #Перед ссылкой на список или кортеж надо ставить звездочку (оператор распаковки)
|
||
>>> qq
|
||
[1, 2, -1, -2, 0, 2, -1, -1]
|
||
```
|
||
### 4.5. Значения аргументов функции, содержащиеся в словаре.
|
||
```py
|
||
>>> dic4={"a1":1,"a2":2,"a3":3,"a4":4}
|
||
>>> qqq=slozh(**dic4) #Перед ссылкой на словарь надо ставить две звездочки (распаковка словаря в именованные аргументы), если одна звездочка, то это распаковка последовательности в позиционные аргументы.
|
||
>>> qqq
|
||
10
|
||
```
|
||
### 4.6. Смешанные ссылки
|
||
```py
|
||
>>> e1=(-1,6);dd2={'a3':3,'a4':9}
|
||
>>> qqqq=slozh(*e1,**dd2)
|
||
>>> qqqq
|
||
17
|
||
```
|
||
### 4.7. Переменное число аргументов у функции.
|
||
```py
|
||
>>> def func4(*kort7):
|
||
... """Произвольное число аргументов в составе кортежа"""
|
||
... smm=0
|
||
... for elt in kort7:
|
||
... smm+=elt
|
||
... return smm
|
||
...
|
||
>>> func4(-1,2) #Обращение к функции с 2 аргументами
|
||
1
|
||
>>> func4(-1,2,0,3,6) #Обращение к функции с 5 аргументами
|
||
10
|
||
```
|
||
### 4.8. Комбинация аргументов
|
||
```py
|
||
>>> def func4(a,b=7,*kort7): #Аргументы: a-позиционный, b- по умолчанию + кортеж
|
||
... """Словарь - сборка аргументов - должен быть последним!"""
|
||
... smm=0
|
||
... for elt in kort7:
|
||
... smm+=elt
|
||
... return a*smm+b
|
||
...
|
||
>>> func4(-1,2,0,3,6)
|
||
-7
|
||
>>> def func5(a, b = 7, **slov7):
|
||
... """Словарь - сборка аргументов - должен быть последним!"""
|
||
... smm = 0
|
||
... for elt in slov7.items():
|
||
... smm = sum (slov7.values())
|
||
... return a * smm + b
|
||
...
|
||
>>> numbers = {"a1": 1, "a2": 2, "a3": 3, "a4": 4}
|
||
>>> func5(-1,2,**numbers)
|
||
-8
|
||
```
|
||
### 4.9. Изменение значений объектов, используемых в качестве аргументов функции.
|
||
Такое изменение возможно только у объектов изменяемого типа
|
||
```py
|
||
>>> a=90 # Числовой объект – не изменяемый тип
|
||
>>> def func3(b):
|
||
... b=5*b+67
|
||
...
|
||
>>> func3(a)
|
||
>>> a
|
||
90
|
||
```
|
||
Поскольку функция ничего не возвращает то вычисленное значение b = 5*b+67 существует только локально внутри нее и не выносится в глобальную область видимости.
|
||
|
||
Пример со списком:
|
||
```py
|
||
>>> sps1=[1,2,3,4] #Список – изменяемый тип объекта
|
||
>>> def func2(sps):
|
||
... sps[1]=99
|
||
>>> func2(sps1)
|
||
>>> print(sps1)
|
||
[1, 99, 3, 4]
|
||
```
|
||
Список передается по ссылке, а не по значению, поэтому изменяется именно тот объект, который был передан.
|
||
|
||
Пример с кортежем:
|
||
```py
|
||
>>> kort=(1,2,3,4) #Кортеж – неизменяемый тип объекта
|
||
>>> func2(kort)
|
||
Traceback (most recent call last):
|
||
File "<pyshell#188>", line 1, in <module>
|
||
func2(kort)
|
||
File "<pyshell#182>", line 2, in func2
|
||
sps[1]=99
|
||
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
|
||
```
|
||
Кортеж - неизменяемая коллекция, так что переназначение в таком виде не работает.
|
||
## 5. Специальные типы пользовательских функций
|
||
### 5.1. Анонимные функции(лямбда-функции).
|
||
Анонимная функция возвращает ссылку на объект-функцию, которую можно присвоить другому объекту.
|
||
```py
|
||
>>> anfun1=lambda: 1.5+math.log10(17.23) #Анонимная функция без аргументов
|
||
>>> type(anfun1)
|
||
<class 'function'>
|
||
>>> anfun1() # Обращение к объекту-функции
|
||
2.7362852774480286
|
||
>>> anfun2=lambda a,b : a+math.log10(b) #Анонимная функция с 2 аргументами
|
||
>>> anfun2(17,234)
|
||
19.369215857410143
|
||
>>> anfun3=lambda a,b=234: a+math.log10(b) #Функция с необязательным вторым аргументом
|
||
>>> anfun3(100)
|
||
102.36921585741014
|
||
```
|
||
Вызов лямбда-функции создает объект класса "функция". Внутри лямбда-функции не могут использоваться многострочные выражения, нельзя использовать if-else.
|
||
|
||
### 5.2. Функции-генераторы.
|
||
Это функции, которые используются в итерационных процессах, позволяя на каждой итерации получать одно из значений. Для этого в функцию включают инструкцию yield приостанавливающую её выполнение и возвращающую очередное значение.Данный оператор в отличие от return не останавливает полностью выполнение программы. Когда выполнение функции возобновляется после yield, оно продолжается с того места, где было приостановлено, до следующего оператора yield (или до конца функции).
|
||
```py
|
||
>>> def func5(diap,shag):
|
||
... """ Итератор, возвращающий значения
|
||
... из диапазона от 1 до diap с шагом shag"""
|
||
... for j in range(1,diap+1,shag):
|
||
... yield j
|
||
|
||
|
||
>>> for mm in func5(7,3):
|
||
... print(mm)
|
||
...
|
||
1
|
||
4
|
||
7
|
||
```
|
||
Здесь при каждом обращении к функции будет генерироваться только одно очередное значение. При программировании задач у таких функций часто используют метод next, активирующий очередную итерацию выполнения функции.
|
||
```py
|
||
>>> alp=func5(7,3)
|
||
>>> print(alp.__next__())
|
||
1
|
||
>>> print(alp.__next__())
|
||
4
|
||
>>> print(alp.__next__())
|
||
7
|
||
>>> print(alp.__next__())
|
||
Traceback (most recent call last):
|
||
File "<pyshell#209>", line 1, in <module>
|
||
print(alp.__next__())
|
||
StopIteration
|
||
```
|
||
next помогает вывести значение, которое yield передает на каждой итерации цикла. Если функция отработала последнюю итерацию, но мы попытаемся сделать вызов, вернется ошибка. После прохождения всех значений функция-генератор "опустошается" и больше не производит элементов.
|
||
## 6. Локализация объектов в функциях.
|
||
Все объекты могут быть определены глобально или локально. Глобально определены вне всяких функций. Локальные переменные определены внутри функции, и если хочется использовать такую переменную в другой функции, то нужно обрабатывать доступ к ним из других функций.
|
||
### 6.1.Примеры на локализацию объектов.
|
||
Пример 1 Одноименные локальный и глобальный объекты:
|
||
```py
|
||
>>> glb=10
|
||
>>> def func7(arg):
|
||
... loc1=15
|
||
... glb=8
|
||
... return loc1*arg
|
||
...
|
||
>>> res=func7(glb)
|
||
>>> res
|
||
150
|
||
>>> glb
|
||
10
|
||
```
|
||
Внутри функции glb принял значение 8, но глобальная переменная при этом после выполнения функции значения не поменяла. Это происходит потому, что локальный glb и глобальный glb - это два разных объекта.
|
||
|
||
Пример 2. Ошибка в использовании локального объекта.
|
||
```py
|
||
>>> def func8(arg):
|
||
... loc1=15
|
||
... print(glb)
|
||
... glb=8
|
||
... return loc1*arg
|
||
...
|
||
>>> res=func8(glb)
|
||
Traceback (most recent call last):
|
||
File "<pyshell#226>", line 1, in <module>
|
||
res=func8(glb)
|
||
File "<pyshell#225>", line 3, in func8
|
||
print(glb)
|
||
UnboundLocalError: cannot access local variable 'glb' where it is not associated with a value
|
||
```
|
||
Переменной glb присваивается значение внутри функции. Поэтому python решает, что glb - это локальная переменная для всей функции. Но когда выполнение доходит до строки 3 print(glb), локальная переменная glb еще не была инициализирована (это происходит только в строке 4), поэтому выходит ошибка.
|
||
|
||
Пример 3. Переопределение локализации объекта
|
||
```py
|
||
>>> def func7(arg):
|
||
... loc1=15
|
||
... global glb
|
||
... print(glb)
|
||
... glb=8
|
||
... return loc1*arg
|
||
...
|
||
>>> res=func7(glb)
|
||
11
|
||
>>> glb
|
||
8
|
||
```
|
||
Здесь мы явно указали, что в функции используем глобальную переменную, поэтому она изменилась.
|
||
### 6.2. Выявление локализации объекта с помощью функций locals() и globals() из builtins.
|
||
Эти функции возвращают словари, ключами в которых будут имена объектов, являющихся, соответственно, локальными или глобальными на уровне вызова этих функций.
|
||
```py
|
||
>>> globals().keys() #Перечень глобальных объектов
|
||
dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'os', 'uspeh', 'sravnenie', 'n', 'm', 'str1', 'str2', 'logistfun', 'v', 'w', 'z', 'slozh', 'b1', 'b2', 'b3', 'b4', 'q', 'math', 'dict1', 'dict2', 'dict3', 'dict4', 'inerz', 'sps', 'spsy', 'TT', 'yy', 'xx', 'plt', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'func5', 'numbers', 'a', 'func3', 'sps1', 'func2', 'kort', 'anfun1', 'anfun2', 'anfun3', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8'])
|
||
>>> locals().keys() #Перечень локальных объектов
|
||
dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'os', 'uspeh', 'sravnenie', 'n', 'm', 'str1', 'str2', 'logistfun', 'v', 'w', 'z', 'slozh', 'b1', 'b2', 'b3', 'b4', 'q', 'math', 'dict1', 'dict2', 'dict3', 'dict4', 'inerz', 'sps', 'spsy', 'TT', 'yy', 'xx', 'plt', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'func5', 'numbers', 'a', 'func3', 'sps1', 'func2', 'kort', 'anfun1', 'anfun2', 'anfun3', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8'])
|
||
```
|
||
Сейчас различий нет, потому что эти методы возвращают объекты на уровне вызова этих функций. Сейчас мы работаем в самом рабочем пространстве, где локальная и глобальная области видимости совпадают.
|
||
|
||
```py
|
||
>>> def func8(arg):
|
||
... loc1=15
|
||
... glb=8
|
||
... print(globals().keys()) #Перечень глобальных объектов «изнутри» функции
|
||
... print(locals().keys()) #Перечень локальных объектов «изнутри» функции
|
||
... return loc1*arg
|
||
...
|
||
>>> hh=func8(glb)
|
||
dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'os', 'uspeh', 'sravnenie', 'n', 'm', 'str1', 'str2', 'logistfun', 'v', 'w', 'z', 'slozh', 'b1', 'b2', 'b3', 'b4', 'q', 'math', 'dict1', 'dict2', 'dict3', 'dict4', 'inerz', 'sps', 'spsy', 'TT', 'yy', 'xx', 'plt', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'func5', 'numbers', 'a', 'func3', 'sps1', 'func2', 'kort', 'anfun1', 'anfun2', 'anfun3', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8']) # Глобальное glb
|
||
dict_keys(['arg', 'loc1', 'glb']) # Локальное glb
|
||
>>> 'glb' in globals().keys() # Глобально glb
|
||
True
|
||
```
|
||
### 6.3. Локализация объектов при использовании вложенных функций.
|
||
```py
|
||
>>> def func9(arg2,arg3):
|
||
... def func9_1(arg1):
|
||
... loc1=15
|
||
... glb1=8
|
||
... print('glob_func9_1:',globals().keys())
|
||
... print('locl_func9_1:',locals().keys())
|
||
... return loc1*arg1
|
||
... loc1=5
|
||
... glb=func9_1(loc1)
|
||
... print('loc_func9:',locals().keys())
|
||
... print('glob_func9:',globals().keys())
|
||
... return arg2+arg3*glb
|
||
...
|
||
>>> kk=func9(10,1)
|
||
glob_func9_1: dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'os', 'uspeh', 'sravnenie', 'n', 'm', 'str1', 'str2', 'logistfun', 'v', 'w', 'z', 'slozh', 'b1', 'b2', 'b3', 'b4', 'q', 'math', 'dict1', 'dict2', 'dict3', 'dict4', 'inerz', 'sps', 'spsy', 'TT', 'yy', 'xx', 'plt', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'func5', 'numbers', 'a', 'func3', 'sps1', 'func2', 'kort', 'anfun1', 'anfun2', 'anfun3', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8', 'hh', 'func9'])
|
||
locl_func9_1: dict_keys(['arg1', 'loc1', 'glb1'])
|
||
loc_func9: dict_keys(['arg2', 'arg3', 'func9_1', 'loc1', 'glb'])
|
||
glob_func9: dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'os', 'uspeh', 'sravnenie', 'n', 'm', 'str1', 'str2', 'logistfun', 'v', 'w', 'z', 'slozh', 'b1', 'b2', 'b3', 'b4', 'q', 'math', 'dict1', 'dict2', 'dict3', 'dict4', 'inerz', 'sps', 'spsy', 'TT', 'yy', 'xx', 'plt', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'func5', 'numbers', 'a', 'func3', 'sps1', 'func2', 'kort', 'anfun1', 'anfun2', 'anfun3', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8', 'hh', 'func9'])
|
||
```
|
||
Глобальная область содержит: __name__, __doc__, __package__... (системные переменные); os, math, plt... (импортированные модули); sravnenie, logistfun, slozh, func9... (пользовательские функции); n, m, v, w... (глобальные переменные).
|
||
Локальная область func9 содержит: arg2, arg3 (параметры); loc1, glb (локальные переменные); func9_1 (вложенную функцию).
|
||
Локальная область func9_1 содержит: arg1 (параметр); loc1, glb1 (локальные переменные).
|
||
|
||
Важно заметить: функция func9_1 доступна только внутри области видимости func9!
|
||
Переменная loc1 существует одновременно в двух разных областях с разными значениями: 5 в func9 и 15 в func9_1.
|
||
|
||
### 6.4. Моделирование системы
|
||
```py
|
||
>>> znach=input('k1,T,k2,Xm,A,F,N=').split(',')
|
||
k1,T,k2,Xm,A,F,N=7,4,2,5,2,0.01,100
|
||
>>> k1=float(znach[0]) # Распаковка значений из списка в отдельные объекты
|
||
>>> T=float(znach[1])
|
||
>>> k2=float(znach[2])
|
||
>>> Xm=float(znach[3])
|
||
>>> A=float(znach[4])
|
||
>>> F=float(znach[5])
|
||
>>> N=int(znach[6])
|
||
>>> import math
|
||
>>> vhod=[]
|
||
>>> for i in range(N):
|
||
... vhod.append(A*math.sin((2*i*math.pi)/F)) # Создание реализации входного сигнала
|
||
...
|
||
>>> vhod
|
||
[0.0, 7.857546894913888e-15, 1.5715093789827776e-14, -2.038010347584904e-13, 3.143018757965555e-14, -6.428332918551267e-13, -4.076020695169808e-13, -1.081865548951763e-12, 6.28603751593111e-14,
|
||
...
|
||
1.161926571428714e-12, -1.2245262732827063e-11, -1.110053680871599e-11, -9.955810884604916e-12, 5.740830267873011e-12, -7.666359036382766e-12, -6.521633112271693e-12, -5.376907188160619e-12, -1.8784096492416397e-11, -3.0874553399384703e-12]
|
||
```
|
||
Создадим функции, реализующие компоненты системы:
|
||
```py
|
||
>>> def realdvig(xtt,kk1,TT,yti1,ytin1):
|
||
... #Модель реального двигателя
|
||
... yp=kk1*xtt #усилитель
|
||
... yti1=yp+yti1 #Интегратор
|
||
... ytin1=(yti1+TT*ytin1)/(TT+1)
|
||
... return [yti1,ytin1]
|
||
...
|
||
def tahogen(xtt,kk2,yti2):
|
||
... #Модель тахогенератора
|
||
... yp=kk2*xtt #усилитель
|
||
... yti2=yp+yti2 #интегратор
|
||
... return yti2
|
||
...
|
||
def nechus(xtt,gran):
|
||
... #зона нечувствительности
|
||
... if xtt<gran and xtt>(-gran):
|
||
... ytt=0
|
||
... elif xtt>=gran:
|
||
... ytt=xtt-gran
|
||
... elif xtt<=(-gran):
|
||
... ytt=xtt+gran
|
||
... return ytt
|
||
```
|
||
Реализуем соединение компонент в соответствии с заданием
|
||
```py
|
||
>>> yi1=0;yin1=0;yi2=0
|
||
>>> vyhod=[]
|
||
>>> for xt in vhod:
|
||
... xt1 = xt - yi2 #отрицательная обратная связь
|
||
... [yi1,yin1] = realdvig(xt1,k1,T,yi1,yin1)
|
||
... yi2 = tahogen(yin1,k2,yi2)
|
||
... yt = nechus(yin1,Xm)
|
||
... vyhod.append(yt)
|
||
>>> print('y=',vyhod)
|
||
y= [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 2.0750309723388316, 0, -12.800524758874488, 11.328734010636943, 37.9986846091337, -51.695128234754044, -93.73359277523646, 176.80628109766909, 206.3512386278131, -546.6832050741272, -399.06819555417735, 1598.4573240949626, 604.2307443815814, -4487.243599090263, -296.234076116122, 12162.217953139934, -2805.586281370296, -31870.75393905672, 17036.29869407474, 80623.4912164512, -69802.97975583967, -195996.03820751337, 245998.54033834403, 453751.31553486304, -796405.0354457049, -982958.5881199688, 2433666.144586724, 1918572.300755354, -7113910.846421458, -3041359.0662945407, 20031038.041300073, 2216408.8952286365, -54513798.16041583, 10262153.3054456, 143509014.33326405]
|
||
```
|
||
|
||
## 7. Завершение работы со средой.
|
||
Сохранила файлы отчета в своем рабочем каталоге и закончила сеанс работы с IDLE. |