# Отчет по теме 7 Хатюхин Евгений, А-02-23 # 1 Запуск интерактивной оболочки IDLE Была запущена интерактивная оболочка IDLE. # 2 Изучение создания простых функций ## 2.1 Первый пример: функция – без аргументов ```py def uspeh(): """Подтверждение успеха операции""" print('Выполнено успешно!') uspeh() Выполнено успешно! dir(uspeh) ['__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__', '__type_params__'] help(uspeh) Help on function uspeh in module __main__: uspeh() Подтверждение успеха операции ``` ## 2.2 Пример функции с аргументами ```py def sravnenie(a,b): """Сравнение a и b""" if a>b: print(a,' больше ',b) elif a", line 1, in sl=slozh(sl1, sl2, sl3, sl4) File "", line 3, in slozh return a1+a2+a3+a4 TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'dict' and 'dict' mn1 = {"A", "B"}; mn2 = {"C", "D"}; mn3 = {"E", "F"}; mn4 = {"H", "J"} mn=slozh(mn1, mn2, mn3, mn4) Traceback (most recent call last): File "", line 1, in mn=slozh(mn1, mn2, mn3, mn4) File "", line 3, in slozh return a1+a2+a3+a4 TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'set' and 'set' ``` ## 2.5 Функция, реализующая модель некоторого устройства, на вход которого в текущий момент поступает сигнал х, на выходе получается сигнал y ```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 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 spsm = list(range(101)) pylab.plot(spsm, spsy) [] pylab.show() ``` ![[TEMA7/pic1.png]] # 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__', '__type_params__'] inerz.__doc__ 'Модель устройства с памятью:\nx- текущее значение вх.сигнала,\nT -постоянная времени,\nypred - 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 ``` ## 3.2 Сохранение ссылки на объект-функцию в другой переменной ```py fnkt=sravnenie v=16 fnkt(v,23) 16 меньше 23 ``` ## 3.3 Возможность альтернативного определения 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 ``` # 4 Аргументы функции ## 4.1 Изучите возможность использования 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 Изучите возможность обращения к функции с произвольным (непозиционным) расположением аргументов. При этом надо в обращении к функции указывать имена аргументов ```py logistfun(b=0.5,a=0.8) # Ссылки на аргументы поменялись местами 0.34498724056380625 ``` ## 4.4 Пример со значениями аргументов функции, содержащимися в списке или кортеже ```py b1234=[b1,b2,b3,b4] # Список списков из п.2.4 qq=slozh(*b1234) #Перед ссылкой на список или кортеж надо ставить звездочку qq [1, 2, -1, -2, 0, 2, -1, -1] ``` ## 4.5 Пример со значениями аргументов функции, содержащимися в словаре ```py dic4={"a1":1,"a2":2,"a3":3,"a4":4} qqq=slozh(**dic4) #Перед ссылкой на словарь надо ставить две звездочки 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 """Кортеж - 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(**slovar): print(slovar) func5(a=5, n=8, m=30) {'a': 5, 'n': 8, 'm': 30} ``` ## 4.9 Изменение значений объектов, используемых в качестве аргументов функции ```py a=90 # Числовой объект – не изменяемый тип def func3(b): b=5*b+67 func3(a) a 90 sps1=[1,2,3,4] #Список – изменяемый тип объекта def func2(sps): sps[1]=99 func2(sps1) print(sps1) [1, 99, 3, 4] sps1 [1, 99, 3, 4] kort=(1,2,3,4) #Кортеж – неизменяемый тип объекта func2(kort) Traceback (most recent call last): File "", line 1, in func2(kort) File "", line 2, in func2 sps[1]=99 TypeError: 'tuple' object does not support item assignment ``` # 5 Специальные типы  пользовательских функций ## 5.1 Анонимные функции ```py import math anfun1=lambda: 1.5+math.log10(17.23) anfun1() 2.7362852774480286 anfun2=lambda a,b : a+math.log10(b) anfun2(17,234) 19.369215857410143 anfun3=lambda a,b=234: a+math.log10(b) anfun3(100) 102.36921585741014 ``` ## 5.2 Функции-генераторы ```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 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 "", line 1, in print(alp.__next__()) StopIteration ``` # 6 Локализация объектов в функциях ## 6.1 Примеры на локализацию объектов ```py glb=10 def func7(arg): loc1=15 glb=8 return loc1*arg res=func7(glb) res 150 def func8(arg): loc1=15 print(glb) glb=8 return loc1*arg res=func8(glb) Traceback (most recent call last): File "", line 1, in res=func8(glb) File "", line 3, in func8 print(glb) UnboundLocalError: cannot access local variable 'glb' where it is not associated with a value glb=11 def func7(arg): loc1=15 global glb print(glb) glb=8 return loc1*arg res=func7(glb) 11 glb 8 res 165 ``` ## 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__', 'uspeh', 'sravnenie', 'n', 'm', 'logistfun', 'v', 'w', 'z', 'slozh', 'b1', 'b2', 'b3', 'b4', 'q', 'kor', 'kor2', 'kor3', 'kor4', 'k', 'sl1', 'sl2', 'sl3', 'sl4', 'mn1', 'mn2', 'mn3', 'mn4', 'inerz', 'sps', 'spsy', 'TT', 'yy', 'xx', 'pylab', 'spsm', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'func5', 'a', 'func3', 'sps1', 'func2', 'kort', 'anfun1', 'math', 'anfun2', 'anfun3', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8']) locals().keys() #Перечень локальных объектов dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'uspeh', 'sravnenie', 'n', 'm', 'logistfun', 'v', 'w', 'z', 'slozh', 'b1', 'b2', 'b3', 'b4', 'q', 'kor', 'kor2', 'kor3', 'kor4', 'k', 'sl1', 'sl2', 'sl3', 'sl4', 'mn1', 'mn2', 'mn3', 'mn4', 'inerz', 'sps', 'spsy', 'TT', 'yy', 'xx', 'pylab', 'spsm', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'func5', 'a', 'func3', 'sps1', 'func2', 'kort', 'anfun1', 'math', 'anfun2', 'anfun3', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8']) 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__', 'uspeh', 'sravnenie', 'n', 'm', 'logistfun', 'v', 'w', 'z', 'slozh', 'b1', 'b2', 'b3', 'b4', 'q', 'kor', 'kor2', 'kor3', 'kor4', 'k', 'sl1', 'sl2', 'sl3', 'sl4', 'mn1', 'mn2', 'mn3', 'mn4', 'inerz', 'sps', 'spsy', 'TT', 'yy', 'xx', 'pylab', 'spsm', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'func5', 'a', 'func3', 'sps1', 'func2', 'kort', 'anfun1', 'math', 'anfun2', 'anfun3', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8']) dict_keys(['arg', 'loc1', 'glb']) 'glb' in globals().keys() 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__', 'uspeh', 'sravnenie', 'n', 'm', 'logistfun', 'v', 'w', 'z', 'slozh', 'b1', 'b2', 'b3', 'b4', 'q', 'kor', 'kor2', 'kor3', 'kor4', 'k', 'sl1', 'sl2', 'sl3', 'sl4', 'mn1', 'mn2', 'mn3', 'mn4', 'inerz', 'sps', 'spsy', 'TT', 'yy', 'xx', 'pylab', 'spsm', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'func5', 'a', 'func3', 'sps1', 'func2', 'kort', 'anfun1', 'math', '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__', 'uspeh', 'sravnenie', 'n', 'm', 'logistfun', 'v', 'w', 'z', 'slozh', 'b1', 'b2', 'b3', 'b4', 'q', 'kor', 'kor2', 'kor3', 'kor4', 'k', 'sl1', 'sl2', 'sl3', 'sl4', 'mn1', 'mn2', 'mn3', 'mn4', 'inerz', 'sps', 'spsy', 'TT', 'yy', 'xx', 'pylab', 'spsm', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'func5', 'a', 'func3', 'sps1', 'func2', 'kort', 'anfun1', 'math', 'anfun2', 'anfun3', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8', 'hh', 'func9']) ``` ## 6.4 Изучение моделирования системы управления ```py znach=input('k1,T,k2,Xm,A,F,N=').split(',') k1,T,k2,Xm,A,F,N=0.5,20,0.4,4,500,3,20 k1=float(znach[0]) 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)) vhod [0.0, 433.01270189221935, -433.01270189221924, -1.2246467991473532e-13, 433.0127018922196, -433.01270189221935, -2.4492935982947065e-13, 433.01270189221964, -433.01270189221884, -3.6739403974420595e-13, 433.01270189221924, -433.0127018922188, -4.898587196589413e-13, 433.0127018922193, -433.01270189221873, -2.388680238973927e-12, 433.01270189222026, -433.0127018922196, -7.347880794884119e-13, 433.0127018922203] 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): ytt=0 elif xtt>=gran: ytt=xtt-gran elif xtt<=(-gran): ytt=xtt+gran return ytt 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, 6.309826235529032, 5.720693307784519, 4.968847476186754, 14.286445614770301, 12.400181295661117, 9.997205811462539, 17.278643969265367, 12.961026991542283, 7.7449834822612225, 11.871264907194353, 4.124191275490627, 0, 0, -7.526937601525441, -19.612892932469897, -21.914417647034767, -35.27028550613399, -48.470270262535614, -50.71225182595774] ``` ## 7 Завершение работы в IDLE