форкнуто от main/python-labs
Вы не можете выбрать более 25 тем
Темы должны начинаться с буквы или цифры, могут содержать дефисы(-) и должны содержать не более 35 символов.
449 строки
17 KiB
Markdown
449 строки
17 KiB
Markdown
# 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<b:
|
|
print(a, ' меньше ',b)
|
|
else:
|
|
print(a, ' равно ',b)
|
|
|
|
n,m=16,5;sravnenie(n,m)
|
|
16 больше 5
|
|
n,m="16","5";sravnenie(n,m)
|
|
16 меньше 5
|
|
```
|
|
## 2.3 Пример функции, содержащей **return**
|
|
```py
|
|
def logistfun(b,a):
|
|
"""Вычисление логистической функции"""
|
|
import math
|
|
return a/(1+math.exp(-b))
|
|
|
|
v,w=1,0.7;z=logistfun(w,v)
|
|
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]
|
|
kor = ("a", 1);kor2 = ("b", 2);kor3 = ("c", 3);kor4 = ("d", 4)
|
|
k=slozh(kor, kor2, kor3, kor4)
|
|
k
|
|
('a', 1, 'b', 2, 'c', 3, 'd', 4)
|
|
sl1 = {"A": 8}
|
|
sl2 = {"B": 2}
|
|
sl1 = {"A": 8}
|
|
sl3 = {"D": 3}
|
|
sl4 = {"F": 5}
|
|
sl=slozh(sl1, sl2, sl3, sl4)
|
|
Traceback (most recent call last):
|
|
File "<pyshell#35>", line 1, in <module>
|
|
sl=slozh(sl1, sl2, sl3, sl4)
|
|
File "<pyshell#21>", 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 "<pyshell#37>", line 1, in <module>
|
|
mn=slozh(mn1, mn2, mn3, mn4)
|
|
File "<pyshell#21>", 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)
|
|
[<matplotlib.lines.Line2D object at 0x00000172FAEBA990>]
|
|
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 "<pyshell#127>", line 1, in <module>
|
|
func2(kort)
|
|
File "<pyshell#122>", 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 "<pyshell#158>", line 1, in <module>
|
|
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 "<pyshell#197>", line 1, in <module>
|
|
res=func8(glb)
|
|
File "<pyshell#196>", 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 and 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 |