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.
641 строка
27 KiB
Markdown
641 строка
27 KiB
Markdown
# Отчет по теме 7
|
|
|
|
Криви Анстасия, А-02-23
|
|
|
|
## Создание пользовательских функций
|
|
|
|
## 1. Запуск интерактивной оболочки IDLE
|
|
|
|
## 2. Создание пользовательской функции
|
|
|
|
**Пользовательская функция** – это совокупность инструкций, которая выполняется при обращении к функции из любого места программы. Как и при использовании других языков программирования, в виде функции оформляются инструкции, которые могут многократно потребоваться при выполнении данной программы или могут быть использованы в других программах.
|
|
|
|
Аргументы функции – это ссылки на объекты-источники данных, которые используются при её выполнении.
|
|
|
|
Возвращаемые данные – это результаты вычисления функции, передаваемые в ту часть программы, из которой была вызвана функция. Функция является объектом класса function.
|
|
|
|
-**Создание функции** предполагает выполнение трех операций:
|
|
- формирование функции;
|
|
- ее сохранение;
|
|
- использование.
|
|
|
|
В общем виде функция в языке Python представляется так:<br>
|
|
def <Имя функции>([<Список аргументов >]):<br>
|
|
<отступы> """<Комментарий по назначению функции>"""<br>
|
|
<отступы> <Блок инструкций – тело функции><br>
|
|
<отступы> return <Значение или вычисляемое выражение><br>
|
|
|
|
- Именование функций должно производиться по тем же правилам задания
|
|
- совокупность латинских букв, цифр, знаков подчеркивания.
|
|
|
|
Имя должно начинаться с буквы или знака подчеркивания и не должно совпадать с зарезервированными идентификаторами или ключевыми словами, а также не должно содержать пробелов. Желательно использовать **мнемонические имена**, отражающие назначение функции. Функция считается оконченной, если в очередной строке нет отступов или их число меньше, чем в отступах в функции. Если при выполнении функции будет выполнена инструкция return, то выполнение функции прекращается с возвратом значения, следующего за этой инструкцией. Однако наличие этой инструкции в функции является необязательным.
|
|
|
|
### 2.1. Функция без аргументов.
|
|
|
|
Функции могут быть без аргументов:
|
|
|
|
```py
|
|
def uspeh():
|
|
"""Подтверждение успеха операции""" #описание работы функции
|
|
print('Выполнено успешно!')
|
|
uspeh()
|
|
Выполнено успешно!
|
|
|
|
type(uspeh) #определение класса объекта, пользовательской функции
|
|
<class 'function'>
|
|
```
|
|
Появление имени функции в пространстве имён и вызов инструкции help.
|
|
```py
|
|
dir()
|
|
['__annotations__', '__builtins__', '__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'uspeh']
|
|
|
|
help(uspeh)
|
|
Help on function uspeh in module __main__:
|
|
|
|
uspeh()
|
|
Подтверждение успеха операции
|
|
```
|
|
Исходя из вывода после функции help, ясно что комментарий в начале функции выступает в качестве описания её работы. Данная справочная информация о функции должна быть составлена так, чтобы было возможно понять как работать с функцией.
|
|
|
|
### 2.2. Функция с аргументами.
|
|
|
|
Пример функции и её применение.
|
|
|
|
```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
|
|
```
|
|
Данную функцию можно применять для аргументов - символьным строками. Каждый символ имеет свой ASCII-код, и при выполнении этой функции сравниваются коды составляющих их символов, где "А" имеет код 65, "а" - 97 и тд.
|
|
|
|
|
|
```py
|
|
sravnenie('A','a')
|
|
A меньше a
|
|
sravnenie('A','A')
|
|
A равно A
|
|
sravnenie('As','A')
|
|
As больше A
|
|
sravnenie('Aa','A')
|
|
Aa больше A
|
|
sravnenie('A','a')
|
|
A меньше a
|
|
sravnenie('Aa','a')
|
|
Aa меньше a
|
|
sravnenie('=','<')
|
|
= больше <
|
|
```
|
|
|
|
### 2.3. Пример функции, содержащей return, возвращающая значение.
|
|
|
|
|
|
```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
|
|
|
|
logistfun(w,v) #без присваения
|
|
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); q #Сложение списков
|
|
[1, 2, -1, -2, 0, 2, -1, -1]
|
|
```
|
|
|
|
Данная функция может работать и с кортежами, но вот при работе со словарями и множествами уже получается ошибка:
|
|
|
|
```py
|
|
slozh((1, -1), (-3, 2), (1, -1), (1, 3)) #Сложение кортежей
|
|
(1, -1, -3, 2, 1, -1, 1, 3)
|
|
|
|
slozh({"A" : 41, "B" : 542}, {"A" : 354, "D" : 4}, {"D" : 11, "A" : 546}, {"W" : 7, "G" : 809}) #Сложение словарей
|
|
Traceback (most recent call last):
|
|
File "<pyshell#27>", line 1, in <module>
|
|
slozh({"A" : 41, "B" : 542}, {"A" : 354, "D" : 4}, {"D" : 11, "A" : 546}, {"W" : 7, "G" : 809})
|
|
File "<pyshell#25>", line 3, in slozh
|
|
return a1+a2+a3+a4
|
|
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'dict' and 'dict'
|
|
|
|
|
|
slozh({1, 2}, {3, 4}, {5, 6}, {7, 8}) # Сложение множеств
|
|
Traceback (most recent call last):
|
|
File "<pyshell#28>", line 1, in <module>
|
|
slozh({1, 2}, {3, 4}, {5, 6}, {7, 8})
|
|
File "<pyshell#25>", 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 этой функции в текущий момент поступает сигнал х, на выходе получается сигнал y.
|
|
|
|
Функция реализует модель устройства, преобразующего вид входного сигнала.
|
|
```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=[]
|
|
TT=20
|
|
yy=0
|
|
for xx in sps:
|
|
yy=inerz(xx,TT,yy)
|
|
spsy.append(yy)
|
|
|
|
|
|
yy
|
|
0.9923955100021263
|
|
```
|
|
Построение графика зависимости выходной величины от шага.
|
|
|
|
```py
|
|
pylab.plot(spsy)
|
|
[<matplotlib.lines.Line2D object at 0x000001ECA0F90CD0>]
|
|
pylab.xlabel('шаг')
|
|
Text(0.5, 0, 'шаг')
|
|
pylab.ylabel('yy - выходной сигнал')
|
|
Text(0, 0.5, 'yy - выходной сигнал')
|
|
pylab.show()
|
|
```
|
|
|
|
|
|
|
|
## 3. Функции как объекты.
|
|
|
|
### 3.1. Атрибуты 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__ # Использование атрибута объекта-функции
|
|
'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
|
|
```
|
|
|
|
### 3.2. Ссылка на объект-функцию.
|
|
|
|
Ссылку на объект-функцию можно присваивать переменным, а затем обращаться к ним как к самой функции:
|
|
|
|
```py
|
|
fnkt = sravnenie
|
|
v = 16
|
|
fnkt(v, 23)
|
|
16 меньше 23
|
|
```
|
|
|
|
### 3.3. Альтернативное определение функций.
|
|
|
|
```py
|
|
typ_fun=8
|
|
if typ_fun==1:
|
|
def func():
|
|
print('Функция 1')
|
|
else:
|
|
def func():
|
|
print('Функция 2')
|
|
|
|
func()
|
|
Функция 2
|
|
```
|
|
|
|
Определение функции выполняется во время выполнения кода. Так как условие if ложно, интерпретатор доходит только до блока else, и функция переопределяется именно в этой ветке. Исходное определение функции, если бы оно было в блоке if, игнорируется.
|
|
|
|
## 4. Аргументы функции.
|
|
|
|
### 4.1. Использование фунции в качестве аргумента.
|
|
|
|
В качестве аргумента функции может выступать и другая функция:
|
|
|
|
```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.
|
|
|
|
Аргументы функции могут иметь некоторое значение, заданное по умолчанию:
|
|
|
|
```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. Расположение аргументов функции.
|
|
|
|
К функции можно обращаться с произвольным расположением аргументов, при этом необходимо указать их имена:
|
|
|
|
```py
|
|
logistfun(b = 0.5, a = 0.8) #Ссылки на аргументы поменялись местами
|
|
0.34498724056380625
|
|
|
|
logistfun(0.8, 0.5)
|
|
0.34498724056380625
|
|
```
|
|
|
|
### 4.4. Аргументы функции, содержащиеся в списке или кортеже.
|
|
|
|
Аргументы функции могут содержаться в списке или кортеже, в таком случае при их передаче в функцию необходима распаковка с помощью оператора " __*__ ".
|
|
|
|
```py
|
|
b1234 = [b1, b2, b3, b4] #Список списков из п.2.4
|
|
qq=slozh(*b1234); qq #Перед ссылкой на список или кортеж надо ставить звездочку
|
|
[1, 2, -1, -2, 0, 2, -1, -1]
|
|
slozh(b1, b2, b3, b4) #аналогично
|
|
[1, 2, -1, -2, 0, 2, -1, -1]
|
|
```
|
|
|
|
### 4.5. Аргументы функции, содержащиеся в словаре.
|
|
|
|
Имена ключей словаря с аргументами не должны совпадать с именами остальных переданных аргументов, иначе произойдет ошибка.
|
|
|
|
```py
|
|
dic4 = {"a1" : 1, "a2" : 2, "a3" : 3, "a4" : 4}
|
|
slozh(**dic4) #Перед ссылкой на словарь надо ставить две звездочки
|
|
10
|
|
```
|
|
|
|
### 4.6. Смешанные ссылки.
|
|
|
|
Данные способы передачи аргументов в функцию можно комбинировать:
|
|
|
|
```py
|
|
e1=(-1,6);dd2={'a3':3,'a4':9}
|
|
qqqq=slozh(*e1,**dd2); qqqq
|
|
12
|
|
```
|
|
|
|
### 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.
|
|
|
|
Данные способы передачи аргументов также можно комбинировать:
|
|
|
|
```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
|
|
```
|
|
Пример реализации аналогичной функции для произвольного количества аргументов, переданного в виде словаря:
|
|
|
|
```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, **{"a1" : 0, "a2" : 3, "a3" : 6})
|
|
-7
|
|
```
|
|
|
|
### 4.9. Изменение значений объектов с помощью функций.
|
|
|
|
С помощью функций можно изменять значения переменных - объектов изменяемого типа:
|
|
|
|
```py
|
|
a=90 # Числовой объект – не изменяемый тип
|
|
def func3(b):
|
|
b=5*b+67
|
|
|
|
func3(a)
|
|
a # Числовой объект является неизменяемым
|
|
90
|
|
|
|
|
|
sps1 = [1, 2, 3, 4]
|
|
def func2(sps):
|
|
sps[1] = 99
|
|
func2(sps1)
|
|
sps1 # Список - изменяемый объект
|
|
[1, 99, 3, 4]
|
|
|
|
|
|
kort = (1, 2, 3, 4)
|
|
func2(kort) # Кортеж также является неизменяемым
|
|
Traceback (most recent call last):
|
|
File "<pyshell#55>", line 1, in <module>
|
|
func2(kort)
|
|
File "<pyshell#51>", line 2, in func2
|
|
sps[1] = 99
|
|
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
|
|
```
|
|
|
|
## 5. Специальные типы пользовательских функций.
|
|
|
|
### 5.1. Анонимные функции.
|
|
|
|
Это лямбда-функция - это функции без имени, определяемые по следующей схеме:<br>
|
|
__lambda [<Список аргументов >]: <Возвращаемое значение или выражение>__<br>
|
|
Анонимная функция возвращает ссылку на объект-функцию, которую можно присвоить другому объекту.
|
|
|
|
```py
|
|
anfun1 = lambda: 1.5 + math.log10(12.23) #Анонимная функция без аргументов
|
|
anfun1()
|
|
2.5874264570362855
|
|
|
|
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
|
|
```
|
|
### 5.2. Функции-генераторы.
|
|
|
|
Это функции, использующиеся в итерационных процессах, позволяющие на каждой из итераций получать значение с помощью инструкции yield, приостанавливающей выполнение 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
|
|
```
|
|
При каждом обращении к функции будет генерироваться только одно очередное значение.
|
|
|
|
При работе с такими функциями 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__()) # При отсутствии следующих итераций будет ошибка
|
|
Traceback (most recent call last):
|
|
File "<pyshell#78>", line 1, in <module>
|
|
print(alp.__next__())
|
|
StopIteration
|
|
```
|
|
|
|
## 6. Локализация объектов.
|
|
|
|
По отношению к функции все объекты подразделяются на локальные и глобальные. Локальными являются объекты, которые создаются в функциях присваиванием им некоторых значений. Они записываются в пространство имен, создаваемое в функции. Глобальные – это те объекты, значения которых заданы вне функции. Они определены в пространствах имен вне функции.
|
|
|
|
### 6.1. Примеры на локализацию объектов в функциях.
|
|
|
|
Локальный и глобальный объекты могут иметь одинаковое имя:
|
|
|
|
```py
|
|
glb=10
|
|
def func7(arg):
|
|
loc1=15
|
|
glb=8
|
|
return loc1*arg
|
|
|
|
res=func7(glb); res
|
|
150
|
|
glb # Значение не изменилось, т.к. операции проводились над локальной переменной
|
|
10
|
|
```
|
|
При использовании локального объекта до его определения будет ошибка:
|
|
|
|
```py
|
|
def func8(arg):
|
|
loc1 = 15
|
|
print(glb)
|
|
glb = 8
|
|
return loc1 * arg
|
|
|
|
func8(glb)
|
|
Traceback (most recent call last):
|
|
File "<pyshell#97>", line 1, in <module>
|
|
func8(glb)
|
|
File "<pyshell#96>", line 3, in func8
|
|
print(glb)
|
|
UnboundLocalError: cannot access local variable 'glb' where it is not associated with a value
|
|
```
|
|
|
|
Локализацию объекта можно переопределить с помощью дескриптора __global__:
|
|
|
|
```py
|
|
glb = 11
|
|
def func7(arg):
|
|
loc1 = 15
|
|
global glb
|
|
print(glb)
|
|
glb = 8
|
|
return loc1 * arg
|
|
func7(glb)
|
|
11
|
|
165
|
|
glb # Значение изменилось
|
|
8
|
|
```
|
|
### 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()
|
|
dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'func4', 'a', 'func3', 'sps1', 'func2', 'kort', 'anfun1', 'math', 'anfun2', 'anfun3', 'func5', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'func8'])
|
|
|
|
locals().keys()
|
|
dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'func4', 'a', 'func3', 'sps1', 'func2', 'kort', 'anfun1', 'math', 'anfun2', 'anfun3', 'func5', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'func8'])
|
|
```
|
|
globals().keys() и locals().keys() возвращают одинаковые перечни, поскольку ссылаются на один и тот же словарь пространства имен.
|
|
|
|
Пример просмотра локальных и глобальных объектов изнутри функциии:
|
|
|
|
```py
|
|
glb=10
|
|
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
|
|
|
|
func8(glb)
|
|
dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'func4', 'a', 'func3', 'sps1', 'func2', 'kort', 'anfun1', 'math', 'anfun2', 'anfun3', 'func5', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'func8'])
|
|
dict_keys(['arg', 'loc1', 'glb'])
|
|
150
|
|
|
|
"glb" in globals().keys() #проверка наличия объекта в перечне глобальных
|
|
True
|
|
```
|
|
|
|
### 6.3. Локализация объектов во вложенных функциях.
|
|
|
|
Локальные переменные будут различаться на разных уровнях 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) #вызов вложенной функции func9_1. glb=15*5=75
|
|
print('loc_func9:',locals().keys())
|
|
print('glob_func9:',globals().keys())
|
|
return arg2+arg3*glb
|
|
|
|
kk=func9(10, 1);kk
|
|
|
|
glob_func9_1: dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'func4', 'a', 'func3', 'sps1', 'func2', 'kort', 'anfun1', 'math', 'anfun2', 'anfun3', 'func5', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'func8', 'func9']) #перечень глобальных объектов
|
|
locl_func9_1: dict_keys(['arg1', 'loc1', 'glb1']) #перечень локальных объектов в функции func9_1
|
|
loc_func9: dict_keys(['arg2', 'arg3', 'func9_1', 'loc1', 'glb']) #перечень локальных объектов в функции func9
|
|
glob_func9: dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'uspeh', 'sravnenie', 'n', 'm', 'logistfun', 'v', 'w', 'slozh', 'inerz', 'sps', 'spsy', 'TT', 'yy', 'xx', 'pylab', 'fun_arg', 'zz', 'func8', 'glb', 'func9']) #перечень глобальных объектов (не изменился)
|
|
85
|
|
```
|
|
|
|
### 6.4. Моделирование системы
|
|
|
|
Моделирование системы, состоящей из последовательного соединения реального двигателя, охваченного отрицательной обратной связью с тахогенератором в ней, и нелинейного звена типа "зона нечувствительности", при подаче на нее синусоидального входного сигнала.
|
|
|
|
```py
|
|
znach = input("k1, T, k2, Xm, A, F, N = ").split(",") #запрос параметров задачи
|
|
k1, T, k2, Xm, A, F, N = 7, 4, 2, 5, 2, 0.01, 100 #ввод значений
|
|
```
|
|
Распаковка введенного списка по значениям-парметрам задачи
|
|
```py
|
|
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])
|
|
```
|
|
|
|
Реализация входного сигнала
|
|
```py
|
|
import math
|
|
vhod=[]
|
|
for i in range(N):
|
|
vhod.append(A*math.sin((2*i*math.pi)/F))
|
|
|
|
vhod
|
|
[0.0, 7.857546894913888e-15, 1.5715093789827776e-14, -2.038010347584904e-13, 3.143018757965555e-14, -6.428332918551267e-13, -4.076020695169808e-13, -1.081865548951763e-12, ..., -7.666359036382766e-12, -6.521633112271693e-12, -5.376907188160619e-12, -1.8784096492416397e-11, -3.0874553399384703e-12]
|
|
```
|
|
|
|
Создание функций, реализующих 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 нечувствит
|
|
if xtt<gran and xtt>(-gran):
|
|
ytt=0
|
|
elif xtt>=gran:
|
|
ytt=xtt-gran
|
|
elif xtt<=(-gran):
|
|
ytt=xtt+gran
|
|
return ytt
|
|
```
|
|
|
|
Соединение компонент в соответствии с заданием и получение выходного сигнала:
|
|
|
|
```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.
|
|
|