Список используемых источников




 

1 Теория автоматического управления : учеб. для вузов. В 2 ч. – Ч.1: Теория линейных систем автоматического управления / Н. А. Бабаков, А. А. Воронов [ и др. ] ; под ред. А. А. Воронова. – М. : Высш. шк. , 1986. – 367 с.

2 Макарова, Л. Ф. Основы теории управления: конспект лекций / Л. Ф. Макарова. – СПб.: СПбГТИ(ТУ). – 2015.

3 Портал Python 2.7.4 Documentation [Электронный ресурс]: Электронные данные – Режим доступа: https://docs.python.org

4 Портал Welсome to Kivy [Электронный ресурс]: Электронные данные – Режим доступа: http://kivy.org/docs

5 Портал Stack Overflow [Электронный ресурс]: Электронные данные – Режим доступа: http://stackoverflow.com

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(обязательное)

 

ОПИСАНИЕ КОМПАКТ ДИСКА

 

 

CD с программным продуктом записан с помощью Command Line tools.

 

Диск содержит:

· Скрипт для установки программы

· Папку с программой

· Пояснительную записку к курсовому проекту

 

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(обязательное)

 

Минобрнауки России

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный технологический институт

(технический университет)»

 

 

УТВЕРЖДАЮ

Зав. каф. САПР и У, проф., д.т.н.

___________ Т.Б.Чистякова

___________

 

Синтез САУ методом ЛАЧХ

 

Руководство системного программиста

 

ЛИСТ УТВЕРЖДЕНИЯ

 

460.2.030.00001-01 32 01-ЛУ

 

 

Руководитель курсового проекта

___________ Л.Ф. Макарова

___________

 

Исполнитель, студент

___________ А.А. Макеев

___________

 

Нормоконтролер

___________ Л.Ф. Макарова

___________

 

Продолжение приложения Б

 

 

Минобрнауки России

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный технологический институт

(технический университет)»

 

УТВЕРЖДЕН

 

460.2.030.00001-01 32 01-ЛУ

 

 

Синтез САУ методом ЛАЧХ

 

 

Руководство системного программиста

 

460.2.030.00001-01 32 01

 

Листов

 

 

Продолжение приложения Б

 

460.2.030.00001-01 32 01

 

 

АННОТАЦИЯ

 

Настоящий документ предназначен для системного программиста как руководство по настройке конфигурации программного обеспечения синтеза САУ методом ЛАЧХ.

Документ содержит информацию об установке и настройке программы.

 

Продолжение приложения Б

 

460.2.030.00001-01 32 01

 

 

Содержание

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОГРАММЕ

СТРУКТУРА ПРОГРАММЫ

НАСТРОЙКА ПРОГРАММЫ И СООБЩЕНИЯ СИСТЕМНОМУ ПРОГРАММИСТУ

ПРОВЕРКА ПРОГРАММЫ

 

 

Продолжение приложения Б

 

460.2.30.01-01 2 01

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОГРАММЕ

Данная программа предназначена для синтеза САУ, путем построения ЛАЧХ и ЛФЧХ, выполненного при различных условиях.

Требования к техническим средствам:

- персональная ЭВМ, совместимая с IBM PC/AT;

- процессор Pentium-III-800 MHz;

- объем оперативной памяти не менее 128 Mb;

- свободное дисковое пространство не менее 5 Mb;

Требования к общесистемному программному обеспечению:

- интерпретатор Python 2.7.4

- графический NUI фрэймворк Kivy 1.9.1

 

СТРУКТУРА ПРОГРАММЫ

В состав программы входят модули:

- модуль формирования передаточной функции

- модуль построения графиков

НАСТРОЙКА ПРОГРАММЫ И СООБЩЕНИЯ СИСТЕМНОМУ ПРОГРАММИСТУ

 

3.1 Установка программы для операционной системы Microsoft Windows:

Для установки необходимо выполнить скрипт ms_setup.bat.

 

3.2 Установка программы для операционной системы Linux:

Для установки необходимо выполнить скрипт setup.sh. Для запуска программы необходимо вызвать в терминале frequence_response.

 

ПРОВЕРКА ПРОГРАММЫ

Проверка программного обеспечения Синтез САУ методом ЛАЧХ производилась на различных операционных системах семейства Linux и MS Windows. Критических сбоев обнаружено не было.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ В

(обязательное)

 

ТЕКСТ ПРОГРАММЫ

Файл test.py

from enum import Enum

 

class Type(Enum):

aperiodic_first_order = -20

aperiodic_second_order = -40

oscillatory = -40

differentiating = 20

forsing_first_order = 20

forsing_second_order = 40

Файл compute.py

from math import log, atan, pi

from enum import Enum

from type import Type

 

class Compute:

def __init__(self, w, k=1.):

self.w = w

self.k = k

self.units = []

self.frequency_points = []

for item in w:

try:

temp = item[1].index('s**2')

a = float(item[1][:temp])

item[1] = item[1][temp+4:]

except ValueError:

a = 0

temp = item[1].index('s')

b = float(item[1][:temp])

try:

temp = item[1].rindex('+')

except ValueError:

temp = item[1].rindex('-')

c = float(item[1][temp:])

a = a / abs(c)

b = b / abs(c)

if item[0]:

self.k /= abs(c)

if a == 0:

t = b

type = Type.aperiodic_first_order

else:

t = a ** .5

type = Type.oscillatory

else:

self.k *= abs(c)

if a == 0:

t = b

type = Type.forsing_first_order

else:

t = a ** .5

type = Type.forsing_second_order

c = c / abs(c)

if item[0]:

self.units.append([True, a, b, c])

Продолжение приложения В

 

else:

self.units.append([False, a, b, c])

lg = round(log(1./t, 10), 2)

self.frequency_points.append([lg, type])

self.frequency_points.sort(key=lambda x: x[0])

 

def get_fi(self, omega):

fi = -90

for unit in self.units:

if unit[0]:

fi -= atan((unit[2] * omega)/(unit[1] * omega ** 2 + unit[3])) * (180/pi)

else:

fi += atan((unit[2] * omega)/(unit[1] * omega ** 2 + unit[3])) * (180/pi)

return fi

Файл __init__.py

#!/usr/bin/env python

 

# -*- coding: utf-8 -*-

 

from math import log

from time import sleep

from random import uniform

 

from type import Type

from compute import Compute

from graph import Graph, MeshLinePlot, LinePlot

 

from kivy.app import App

from kivy.uix.button import Button

from kivy.uix.label import Label

from kivy.uix.textinput import TextInput

from kivy.uix.floatlayout import FloatLayout

from kivy.clock import Clock

from kivy.config import Config

from kivy.uix.screenmanager import ScreenManager, Screen

 

Config.set('graphics', 'width', '1920')

Config.set('graphics', 'height', '1080')

 

 

class Main(App):

 

def __init__(self, **kwargs):

super(Main, self).__init__(**kwargs)

 

self.screen_manager = ScreenManager()

self.input_screen = Screen(name='input')

self.plot_screen = Screen(name='plot')

 

 

self.main = FloatLayout()

self.main.add_widget(Label(text='Logarithmic frequency response',

pos_hint={'center_x':.5,'center_y':.93},

font_size='20sp'))

self.main.add_widget(Label(text='Logarithmic phase response',

pos_hint={'center_x':.5,'center_y':.46},

font_size='20sp'))

self.frequency_graph = Graph(

xlabel='lg w', ylabel='20lgA',

x_ticks_minor=5, x_ticks_major=.2,

y_ticks_major=10, y_grid_label=True,

x_grid_label=True, padding=10,

Продолжение приложения В

 

x_grid=True, y_grid=True,

xmin=-1, xmax=1,

ymin=-40, ymax=40,

size_hint=(1,.45),

pos_hint={'center_x':.5,'center_y':.7})

self.phase_graph = Graph(

xlabel='delta f', ylabel='f(w)',

x_ticks_minor=5, x_ticks_major=.2,

y_ticks_major=45,

y_grid_label=True, x_grid_label=True,

padding=10, x_grid=True, y_grid=True,

xmin=-1, xmax=1,

ymin=-270, ymax=90,

size_hint=(1,.45),

pos_hint={'center_x':.5,'center_y':.225})

self.main.add_widget(self.frequency_graph)

self.main.add_widget(self.phase_graph)

back_btn = Button(text='Back', size_hint=(.2,.04), pos_hint={'center_x':.2,'center_y':.95})

back_btn.bind(on_press=lambda x: self.go_to_input_screen(self.main))

self.main.add_widget(back_btn)

 

plot = MeshLinePlot(

color=[.866666667, .866666667, .866666667, .7])

plot.points = [(0, -40), (0, 40)]

self.frequency_graph.add_plot(plot)

 

self.plot_screen.add_widget(self.main)

 

self.frequency_points = []

self.phase_points = []

self.numerator = []

self.denominator = []

 

self.performance = []

 

self.max_performance_label = Label(pos_hint={'center_x':.8,'center_y':.95}, font_size='20sp')

self.main.add_widget(self.max_performance_label)

 

self.k = TextInput(

text='1',

hint_text='k',

size_hint=(.04, .04),

pos_hint={'center_x':.15, 'center_y':.7},

font_size='22sp'

)

 

for i in range(7):

if i == 0:

self.numerator.append(

TextInput(

text='15s+5',

size_hint=(.1, .04), font_size='22sp',

pos_hint={'center_x':.225, 'center_y':.725})

)

self.denominator.append(

TextInput(

text='30s+3',

size_hint=(.1, .04), font_size='22sp',

pos_hint={'center_x':.225, 'center_y':.675})

)

elif i == 1:

self.numerator.append(

TextInput(

text='30s-30',

size_hint=(.1, .04), font_size='22sp',

pos_hint={'center_x':.225+i/9.8, 'center_y':.725})

Продолжение приложения В

 

)

self.denominator.append(

TextInput(

text='.45s**2+2.4s+5',

size_hint=(.1, .04), font_size='22sp',

pos_hint={'center_x':.225+i/9.8, 'center_y':.675})

)

else:

self.numerator.append(

TextInput(

size_hint=(.1, .04),

pos_hint={'center_x':.225+i/9.8, 'center_y':725},

font_size='22sp')

)

self.denominator.append(

TextInput(

size_hint=(.1, .04),

pos_hint={'center_x':.225+i/9.8, 'center_y':675},

font_size='22sp')

)

 

def draw_max_performance(self):

self.max_performance_label.text = 'Max cut-off frequency (W c) is %f' % max(self.performance)

 

def go_to_input_screen(self, main):

self.frequency_points = []

self.phase_points = []

self.screen_manager.current = 'input'

 

def go_to_plot_screen(self):

self.color_a = uniform(0, 1)

self.color_b = uniform(0, 1)

self.color_c = uniform(0, 1)

self.plot_layout()

self.screen_manager.current = 'plot'

 

def get_a(self, x1,y1,x2,y2):

return (y2-y1)/(x2-x1)

 

def get_b(self, x1,y1,x2,y2):

return (x2*y1-x1*y2)/(x2-x1)

 

def add_new_points(self):

w = []

for item in self.numerator:

if item.text != '':

w.append([False, item.text])

for item in self.denominator:

if item.text != '':

w.append([True, item.text])

k = float(self.k.text)

t = .1

c = Compute(w,k=k)

values = c.frequency

n = log(c.k, 10.0)

k = 20 * n

xmin = values[0][0] - 1.0

xmax = values[len(values) - 1][0] + 3.0

ymin = - k * 1.5

ymax = k * 1.5 + .1

 

def plot_layout(self):

w = []

for item in self.numerator:

if item.text != '':

w.append([False, item.text])

for item in self.denominator:

Продолжение приложения В

 

if item.text != '':

w.append([True, item.text])

k = float(self.k.text)

t = .1

c = Compute(w,k=k)

values = c.frequency_points

n = log(c.k, 10.0)

k = 20 * n

xmin = values[0][0] - 1.0

xmax = values[len(values) - 1][0] + 3.0

ymin = - k * 1.5

ymax = k * 1.5 + .1

 

if xmin < self.frequency_graph.xmin:

self.frequency_graph.xmin = xmin

self.phase_graph.xmin = xmin

if xmax > self.frequency_graph.xmin:

self.frequency_graph.xmax = xmax

self.phase_graph.xmax = xmax

 

 

plot = MeshLinePlot(

color=[.866666667, .866666667, .866666667, .7])

plot.points = [(xmin, 0), (xmax, 0)]

self.frequency_graph.add_plot(plot)

 

for item in values:

plot = LinePlot(

line_width=1, color=[.38, .67, .54, 1])

plot.points = [(item[0], -40), (item[0], 40)]

self.frequency_graph.add_plot(plot)

frequency_plot = LinePlot(

line_width=2, color=[self.color_a, self.color_b, self.color_c, 1])

points = []

points.append([xmin, k])

points.append([values[0][0], k])

self.frequency_graph.add_plot(frequency_plot)

 

incline = 0

current_ordinate = k

 

for i in range(len(values)):

incline = incline + values[i][1].value

if i != len(values) - 1:

current_ordinate = current_ordinate + incline * (values[i+1][0] - values[i][0])

points.append([values[i + 1][0], current_ordinate])

else:

points.append([values[i][0] + 3, incline])

 

for i in range(len(points) - 1):

a = self.get_a(points[i][0], points[i][1], points[i + 1][0], points[i + 1][1])

b = self.get_b(points[i][0], points[i][1], points[i + 1][0], points[i + 1][1])

for i in range(int(points[i][0] * 100), int(points[i + 1][0] * 100)):

self.frequency_points.append([i / 100., a * (i / 100.) + b])

 

for i in range(-180, 90, 90):

phase_plot = LinePlot(

line_width=1, color=[.93, .46, 0, .7])

phase_plot.points = [(xmin, i), (xmax, i)]

self.phase_graph.add_plot(phase_plot)

 

phase_plot = LinePlot(

line_width=2, color=[self.color_a, self.color_b, self.color_c, 1])

Продолжение приложения В

 

for i in range(int(xmin * 100), int(xmax * 100), 1):

self.phase_points.append([i / 100., c.get_fi(i / 100.)])

 

self.phase_graph.add_plot(phase_plot)

Clock.schedule_once(lambda x: self.draw_phase(phase_plot), .5)

Clock.schedule_once(lambda x: self.draw_frequency(frequency_plot), .5)

 

def draw_frequency(self, plot):

if len(self.frequency_points) == 0:

self.performance.append(self.temp)

self.draw_max_performance()

return

if int(self.frequency_points[0][1]) == 0:

self.temp = self.frequency_points[0][0]

plot.points = plot.points + [(self.frequency_points[0][0], self.frequency_points[0][1])]

del self.frequency_points[0]

Clock.schedule_once(lambda x: self.draw_frequency(plot))

 

def draw_phase(self, plot):

if len(self.phase_points) == 0:

return

plot.points = plot.points + [(self.phase_points[0][0], self.phase_points[0][1])]

del self.phase_points[0]

Clock.schedule_once(lambda x: self.draw_phase(plot))

 

def input_layout(self):

layout = FloatLayout()

layout.add_widget(Label(text='W(s) = ', pos_hint={'center_x':.1, 'center_y':.7}, font_size='30sp'))

layout.add_widget(self.k)

 

add_to_numerator_btn = Button(text='Add new W to numerator', size_hint=(.15, .05), pos_hint={'center_x':.2, 'center_y':.25})

add_to_numerator_btn.bind(on_press=lambda x: self.add_widget_to_numerator())

remove_from_numerator_btn = Button(text='Remove last from numerator', size_hint=(.15, .05), pos_hint={'center_x':.2, 'center_y':.19})

remove_from_numerator_btn.bind(on_press=lambda x: self.remove_widget_from_numerator())

layout.add_widget(add_to_numerator_btn)

layout.add_widget(remove_from_numerator_btn)

 

add_to_denominator_btn = Button(text='Add new W to denominator', size_hint=(.15, .05), pos_hint={'center_x':.36, 'center_y':.25})

add_to_denominator_btn.bind(on_press=lambda x: self.add_widget_to_denominator())

remove_from_denominator_btn = Button(text='Remove last from denominator', size_hint=(.15, .05), pos_hint={'center_x':.36, 'center_y':.19})

remove_from_denominator_btn.bind(on_press=lambda x: self.remove_widget_from_denominator())

layout.add_widget(add_to_denominator_btn)

layout.add_widget(remove_from_denominator_btn)

 

continue_btn = Button(text='Continue', size_hint=(.15, .11), pos_hint={'center_x':.52, 'center_y':.22})

continue_btn.bind(on_press=lambda x: self.go_to_plot_screen())

layout.add_widget(continue_btn)

 

for item in self.numerator:

layout.add_widget(item)

for item in self.denominator:

layout.add_widget(item)

return layout

 

def build(self):

self.input_screen.add_widget(self.input_layout())

self.screen_manager.add_widget(self.input_screen)

self.screen_manager.add_widget(self.plot_screen)

return self.screen_manager

Продолжение приложения В

 

def add_widget_to_numerator(self):

for item in self.numerator:

if item.pos_hint['center_y'] != .725:

item.pos_hint = {'center_y':.725}

return

 

def add_widget_to_denominator(self):

for item in self.denominator:

if item.pos_hint['center_y'] != .675:

item.pos_hint = {'center_y':.675}

return

 

def remove_widget_from_numerator(self):

for item in reversed(self.numerator):

if item.pos_hint['center_y'] != 725:

item.pos_hint = {'center_y':725}

item.text = ''

return

 

def remove_widget_from_denominator(self):

for item in reversed(self.denominator):

if item.pos_hint['center_y'] != 675:

item.pos_hint = {'center_y':675}

item.text = ''

return

 

if __name__ == '__main__':

Main().run()

...





Читайте также:
Тема 5. Подряд. Возмездное оказание услуг: К адвокату на консультацию явилась Минеева и пояснила, что...
Образование Киргизкой (Казахской) АССР: Предметом изучения Современной истории Казахстана являются ...
ТЕМА: Оборудование профилактического кабинета: При создании кабинетов профилактики в организованных...
Основные признаки растений: В современном мире насчитывают более 550 тыс. видов растений. Они составляют около...

Поиск по сайту

©2015-2022 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-12 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту:


Мы поможем в написании ваших работ!
Обратная связь
0.067 с.