diff --git a/TEMA8/MM0.py b/TEMA8/MM0.py new file mode 100644 index 0000000..866432b --- /dev/null +++ b/TEMA8/MM0.py @@ -0,0 +1,2 @@ +import MM2 +print('y=',MM2.vyhod) diff --git a/TEMA8/MM1.py b/TEMA8/MM1.py new file mode 100644 index 0000000..e144c31 --- /dev/null +++ b/TEMA8/MM1.py @@ -0,0 +1,22 @@ +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 diff --git a/TEMA8/MM2.py b/TEMA8/MM2.py new file mode 100644 index 0000000..cbba0a3 --- /dev/null +++ b/TEMA8/MM2.py @@ -0,0 +1,23 @@ +znach=input('k1,T,k2,Xm,A,F,N=').split(',') +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)) + +import MM1 as mod +yi1=0;yin1=0;yi2=0 +vyhod=[] +for xt in vhod: + xt1=xt-yi2 #отрицательная обратная связь + [yi1,yin1]=mod.realdvig(xt1,k1,T,yi1,yin1) + yi2=mod.tahogen(yin1,k2,yi2) + yt=mod.nechus(yin1,Xm) + vyhod.append(yt) diff --git a/TEMA8/image1.png b/TEMA8/image1.png new file mode 100644 index 0000000..062d510 Binary files /dev/null and b/TEMA8/image1.png differ diff --git a/TEMA8/image2.png b/TEMA8/image2.png new file mode 100644 index 0000000..bba37f9 Binary files /dev/null and b/TEMA8/image2.png differ diff --git a/TEMA8/report.md b/TEMA8/report.md new file mode 100644 index 0000000..60e183d --- /dev/null +++ b/TEMA8/report.md @@ -0,0 +1,342 @@ +# Отчёт по теме 8 +Зеленкина Катерина, А-02-23 + +## Пункт 1.Запуск оболочки IDLE +Была запущена интерактивная оболочка IDLE, указан рабочий каталог и импортированы необходимые модули. +```py +>>> import os,sys,importlib #Импорт трёх важных вспомогательных модулей +>>> os.chdir(r'C:\Users\user\python-labs\TEMA8') #Делаем рабочий каталог текущим +>>> os.getcwd() #Контролируем корректность установки текущего каталога +'C:\\Users\\user\\python-labs\\TEMA8' +``` +## Пункт 2. Создание и использование модулей в среде Python. +### 2.1. Запуск модуля на выполнение путем его импорта. +Откроем файл __Mod1__ в IDLE: +[!Скриншот модуля](image1.png) + +Запустим модуль: +```py +>>> import Mod1 +Mod1:Введите значение = 5 +Mod1:Значение perm1= 5 +>>> type(Mod1) + +>>> dir(Mod1) +['__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'perm1'] +>>> Mod1.perm1 +'5' +>>> import Mod1 +>>> importlib.reload(Mod1) +Mod1:Введите значение = 3 +Mod1:Значение perm1= 3 + +Mod1.perm1 +'3' +``` + +### 2.2. Импортированные модули заносятся в словарь – значение атрибута sys.modules. + +```py +>>> print(sorted(sys.modules.keys())) +['Mod1', '__future__', '__main__', '_abc', '_ast', '_bisect', '_bz2', '_codecs', '_collections', '_collections_abc', '_colorize', '_compat_pickle', '_compression', '_datetime', '_frozen_importlib', '_frozen_importlib_external', '_functools', '_heapq', '_imp', '_io', '_lzma', '_opcode', '_opcode_metadata', '_operator', '_pickle', '_pyrepl', '_pyrepl.pager', '_queue', '_random', '_signal', '_sitebuiltins', '_socket', '_sre', '_stat', '_string', '_struct', '_sysconfig', '_thread', '_tkinter', '_tokenize', '_typing', '_warnings', '_weakref', '_weakrefset', '_winapi', '_wmi', 'abc', 'ast', 'bdb', 'binascii', 'bisect', 'builtins', 'bz2', 'codecs', 'collections', 'collections.abc', 'configparser', 'contextlib', 'copyreg', 'datetime', 'dis', 'encodings', 'encodings.aliases', 'encodings.cp1251', 'encodings.utf_8', 'enum', 'errno', 'fnmatch', 'functools', 'genericpath', 'heapq', 'idlelib', 'idlelib.autocomplete', 'idlelib.autocomplete_w', 'idlelib.calltip', 'idlelib.calltip_w', 'idlelib.config', 'idlelib.debugger', 'idlelib.debugger_r', 'idlelib.debugobj', 'idlelib.debugobj_r', 'idlelib.hyperparser', 'idlelib.iomenu', 'idlelib.macosx', 'idlelib.multicall', 'idlelib.pyparse', 'idlelib.rpc', 'idlelib.run', 'idlelib.scrolledlist', 'idlelib.stackviewer', 'idlelib.tooltip', 'idlelib.tree', 'idlelib.util', 'idlelib.window', 'idlelib.zoomheight', 'importlib', 'importlib._abc', 'importlib._bootstrap', 'importlib._bootstrap_external', 'importlib.machinery', 'importlib.util', 'inspect', 'io', 'ipaddress', 'itertools', 'keyword', 'linecache', 'lzma', 'marshal', 'math', 'nt', 'ntpath', 'opcode', 'operator', 'os', 'os.path', 'pickle', 'pkgutil', 'platform', 'plistlib', 'posixpath', 'pydoc', 'pyexpat', 'pyexpat.errors', 'pyexpat.model', 'queue', 'random', 're', 're._casefix', 're._compiler', 're._constants', 're._parser', 'reprlib', 'select', 'selectors', 'shlex', 'shutil', 'site', 'socket', 'socketserver', 'stat', 'string', 'struct', 'sys', 'sysconfig', 'tempfile', 'textwrap', 'threading', 'time', 'tkinter', 'tkinter.constants', 'token', 'tokenize', 'traceback', 'types', 'typing', 'urllib', 'urllib.parse', 'warnings', 'weakref', 'winreg', 'xml', 'xml.parsers', 'xml.parsers.expat', 'xml.parsers.expat.errors', 'xml.parsers.expat.model', 'zipimport', 'zlib'] +>>> sys.modules.pop('Mod1') #Удаление модуля из словаря + +>>> print(sorted(sys.modules.keys())) +['__future__', '__main__', '_abc', '_ast', '_bisect', '_bz2', '_codecs', '_collections', '_collections_abc', '_colorize', '_compat_pickle', '_compression', '_datetime', '_frozen_importlib', '_frozen_importlib_external', '_functools', '_heapq', '_imp', '_io', '_lzma', '_opcode', '_opcode_metadata', '_operator', '_pickle', '_pyrepl', '_pyrepl.pager', '_queue', '_random', '_signal', '_sitebuiltins', '_socket', '_sre', '_stat', '_string', '_struct', '_sysconfig', '_thread', '_tkinter', '_tokenize', '_typing', '_warnings', '_weakref', '_weakrefset', '_winapi', '_wmi', 'abc', 'ast', 'bdb', 'binascii', 'bisect', 'builtins', 'bz2', 'codecs', 'collections', 'collections.abc', 'configparser', 'contextlib', 'copyreg', 'datetime', 'dis', 'encodings', 'encodings.aliases', 'encodings.cp1251', 'encodings.utf_8', 'enum', 'errno', 'fnmatch', 'functools', 'genericpath', 'heapq', 'idlelib', 'idlelib.autocomplete', 'idlelib.autocomplete_w', 'idlelib.calltip', 'idlelib.calltip_w', 'idlelib.config', 'idlelib.debugger', 'idlelib.debugger_r', 'idlelib.debugobj', 'idlelib.debugobj_r', 'idlelib.hyperparser', 'idlelib.iomenu', 'idlelib.macosx', 'idlelib.multicall', 'idlelib.pyparse', 'idlelib.rpc', 'idlelib.run', 'idlelib.scrolledlist', 'idlelib.stackviewer', 'idlelib.tooltip', 'idlelib.tree', 'idlelib.util', 'idlelib.window', 'idlelib.zoomheight', 'importlib', 'importlib._abc', 'importlib._bootstrap', 'importlib._bootstrap_external', 'importlib.machinery', 'importlib.util', 'inspect', 'io', 'ipaddress', 'itertools', 'keyword', 'linecache', 'lzma', 'marshal', 'math', 'nt', 'ntpath', 'opcode', 'operator', 'os', 'os.path', 'pickle', 'pkgutil', 'platform', 'plistlib', 'posixpath', 'pydoc', 'pyexpat', 'pyexpat.errors', 'pyexpat.model', 'queue', 'random', 're', 're._casefix', 're._compiler', 're._constants', 're._parser', 'reprlib', 'select', 'selectors', 'shlex', 'shutil', 'site', 'socket', 'socketserver', 'stat', 'string', 'struct', 'sys', 'sysconfig', 'tempfile', 'textwrap', 'threading', 'time', 'tkinter', 'tkinter.constants', 'token', 'tokenize', 'traceback', 'types', 'typing', 'urllib', 'urllib.parse', 'warnings', 'weakref', 'winreg', 'xml', 'xml.parsers', 'xml.parsers.expat', 'xml.parsers.expat.errors', 'xml.parsers.expat.model', 'zipimport', 'zlib'] +>>> import Mod1 +Mod1:Введите значение = 5 +Mod1:Значение perm1= 5 +>>> sys.modules.pop('Mod1') + +``` +### 2.3. Запуск модуля на выполнение с помощью функции exec(). +Функция exec() выполняет код модуля напрямую, без импорта, делая все переменные модуля глобальными переменными основной программы без создания объекта-модуля. +Пример: +```py +>>> exec(open('Mod1.py', encoding='utf-8').read()) +Mod1:Введите значение = 6 +Mod1:Значение perm1= 6 +>>> perm1 +'6' + +>>> exec(open('Mod1.py', encoding='utf-8').read()) +Mod1:Введите значение = 5 +Mod1:Значение perm1= 5 +>>> perm1 +'5' +>>> exec(open('Mod1.py', encoding='utf-8').read()) +Mod1:Введите значение = 10 +Mod1:Значение perm1= 10 +>>> perm1 +'10' +``` + +### 2.4. Использование инструкции from … import … +Пример 1: +```py +>>> from Mod1 import perm1 +Mod1:Введите значение = 12 +Mod1:Значение perm1= 12 +>>> dir() +['Mod1', '__annotations__', '__builtins__', '__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', '__warningregistry__', 'importlib', 'os', 'perm1', 'sys'] +>>> perm1 +'12' +``` + +__Вывод:__ Объект Mod1 появился в памяти. Программа вызвалась из этого модуля. Значение perm1=12, потому что мы дали программе число 12 и команда from ... import ... скопировала значение переменной perm1 из модуля в нашу текущую сессию. + +Пример 2. +Открыли файл Mod2: +[! Скриншот файла 2](image2.png) + +Запустим Mod2 +```py +>>> from Mod2 import beta +>>> g=beta(2) +****BETA**** +>>> g +535.4916555247646 +>>> dir() +['Mod1', '__annotations__', '__builtins__', '__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', '__warningregistry__', 'beta', 'g', 'importlib', 'os', 'perm1', 'sys'] +>>> alpha() +Traceback (most recent call last): + File "", line 1, in + alpha() +NameError: name 'alpha' is not defined +>>> from Mod2 import alpha as al #Функцию alpha из модуля импортировали под псевдонимом al +>>> al() +****ALPHA**** +Значение t=3 +'3' +>>> del al,beta +>>> from Mod2 import alpha as al, beta as bt +>>> del al,bt +>>> from Mod2 import * #Звёздочка импортирует всё содержимое модуля, а не отдельные функции +>>> tt=alpha() +****ALPHA**** +Значение t=0.12 +>>> uu=beta(float(tt)) +****BETA**** +>>> uu +1.4578913609506803 +``` +## Пункт 3. Создание многомодульных программ. +### 3.1. Пример простой многомодульной программы. +Откроем Mod0: +```py +#Модуль Mod0 +import Mod1 +print('perm1=',Mod1.perm1) +from Mod2 import alpha as al +tt=al() +print('tt=',tt) +from Mod2 import beta +qq=beta(float(tt)) +print('qq=',qq) +``` + +Перед проверкой такой программы удалим из словаря sys.modules имена всех модулей: Mod1, Mod2. +```py +sys.modules.pop('Mod1') + +sys.modules.pop('Mod2') + +``` + +Запустим программу на выполнение инструкцией: +```py +>>> import Mod0 +Mod1:Введите значение = 12 +Mod1:Значение perm1= 12 +perm1= 12 +****ALPHA**** +Значение t=4 +tt= 4 +****BETA**** +qq= 286751.31313665316 + +>>> Mod0.tt;Mod0.qq;Mod0.Mod1.perm1 +'4' +286751.31313665316 +'12' +``` + +### 3.2. Еще пример. +Создадим файл MM1 с кодами, разработанные при выполнении предыдущей темы функции, реализующие усилитель, реальный двигатель, тахогенератор и нелинейное звено типа «зона нечувствительности»: +```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 +``` + +Затем создадим модуль ММ2, включив в него инструкции, обеспечивающие ввод параметров зада-чи, формирование входного сигнала, импорт модуля ММ1 и реализацию модели при расчете выходного сигнала: + +```py +znach=input('k1,T,k2,Xm,A,F,N=').split(',') +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)) + +import MM1 as mod +yi1=0;yin1=0;yi2=0 +vyhod=[] +for xt in vhod: + xt1=xt-yi2 #отрицательная обратная связь + [yi1,yin1]=mod.realdvig(xt1,k1,T,yi1,yin1) + yi2=mod.tahogen(yin1,k2,yi2) + yt=mod.nechus(yin1,Xm) + vyhod.append(yt) +``` +Наконец, создадим главную программу – модуль ММ0, запускающую на выполнение модуль ММ2 и выводящую полученный выходной сигнал: +```py +import MM2 +print('y=',MM2.vyhod) +``` + +Запустим программу: +```py +import MM2 +k1,T,k2,Xm,A,F,N=0.3,20,0.86,5,300,16,22 +print('y=',MM2.vyhod) +y= [0, 0, 1.212353225782853, 9.429917973948747, 21.268129900411363, 35.9056239210475, 51.777520003236674, 66.73709892715415, 78.30639101290507, 83.98328811972654, 81.56477145000467, 69.44380077151166, 46.84157186213971, 13.94651209162366, -18.05498909428737, -67.05565883865756, -120.196876310454, -174.10326766546805, -225.1475986972788, -269.7096042744614, -304.3967322769127, -326.20428569135987] +``` + +## 3.3. Области действия объектов в модулях. +#### Работа с файлом Mod2 +Попробовали вставить в файл Mod2 в функции alpha обращение к функции beta: +```py +def alpha(): + print('****ALPHA****') + t=input('Значение t=') + k = beta(6) #<-добавили + print(k) + return t +``` +Вывод: +```py +import Mod2 +alpha() +****ALPHA**** +Значение t=6 +****BETA**** +153552935.39544657 +'6' +``` +Наоборот, из beta – к alpha +```py +def beta(q): + print('****BETA****') + import math + expi=q*math.pi + alpha() #<-добавили + return math.exp(expi) +``` +Запустили программу: +```py +beta(6) +****BETA**** +153552935.39544657 +``` + +#### Работа с файлом Mod0 +Попробуем отобразить на экране в модуле Mod0 значения объектов t и expi. +```py +import Mod1 +print('perm1=',Mod1.perm1) +from Mod2 import alpha as al +tt=al() +print('tt=',tt) +from Mod2 import beta +qq=beta(float(tt)) +print('qq=',qq) +print(t, expi) + +#Запуск: +import Mod0 +perm1= +****ALPHA**** +Значение t=6 +****BETA**** +153552935.39544657 +tt= 6 +****BETA**** +qq= 153552935.39544657 +Traceback (most recent call last): + File "", line 1, in + import Mod0 + File "C:\Users\user\python-labs\TEMA8\Mod0.py", line 9, in + print(t, expi) +NameError: name 't' is not defined +``` + +При запуске Mod0, нам выдало ошибку + +Попробуем в модуле Mod0 увеличить в 3 раза значение объекта perm1 и отобразить его после этого на экране. +```py +import Mod1 +print('perm1=',Mod1.perm1) +from Mod2 import alpha as al +tt=al() +print('tt=',tt) +from Mod2 import beta +qq=beta(float(tt)) +print('qq=',qq) +perm1 = Mod1.perm1*3 +print("perm1*3= ", perm1) +``` + +Запустим программу: +```py +Mod1:Введите значение = 7 +Mod1:Значение perm1= 7 +perm1= 7 +****ALPHA**** +Значение t=4 +****BETA**** +153552935.39544657 +tt= 4 +****BETA**** +qq= 286751.31313665316 +perm1*3= 777 +``` + +Попробуем в командной строке (в главном модуле) увеличить в 2 раза значения объектов perm1, tt, qq. +```py +>>> perm1 = perm1*2; perm1 +'777777' +>>> tt = tt*2; tt +'44' +>>> qq = qq*2; qq +573502.6262733063 +``` + +## Пункт 4. Окончание сеанса работы с IDLE. +