ЗАДАНИЕ_на_КУРСОВ_РАБОТУ
.docЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ «ПРОГРАММА ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ»
Курсовая работа предназначена для закрепления и углубления знаний студентов по курсу «Программирование и основы алгоритмизации».
Выполнение данной работы позволяет студентам глубже усвоить основы объектно-ориентированного программирования и дает возможность практически применить теоретические концепции к объектам предметной области реального мира.
Цель данной работы состоит в том, чтобы научиться на практике создавать объектно-ориентированные программы, отражающие состояние предметной области в виде объектов.
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
Даны объекты предметной области:
Работающая технологическая установка (объект). Определенные технологические параметры установки изменяются по времени по известному закону (в зависимости от «модельного» времени).
Датчики, получающие информацию о технологических параметрах установки.
Контроллер, опрашивающий датчики и управляющий работой установки.
Требуется:
Разработать классы, моделирующие простейшую функциональность технологической установки, датчиков и контроллера. Классы должны иметь имена, характеризующие их назначение.
Разработать взаимосвязь классов и соответствующих объектов между собой.
Каждый вид датчика должен быть реализован собственным классом.
Классы должны содержать свойства, соответствующие опрашиваемым и изменяемым параметрам. Свойства классов должны иметь имена, характеризующие их назначение.
Классы должны содержать методы, с помощью которых запрашиваются или изменяются параметры.
Требования к классам:
Класс технологической установки:
должен иметь свойства, задающие значения технологических параметров;
должен иметь методы, с помощью которых возвращаются значения его технологических параметров;
должен иметь методы, с помощью которых передаются команды на изменение режима работы технологического объекта;
должен иметь метод, с помощью которого происходит изменение значений технологических параметров в зависимости от времени;
законы изменения значений технологических параметров задаются функциями, указанными в задании (по вариантам).
Класс датчика:
должен иметь свойство, определяющее указатель на исследуемый технологический объект;
должен иметь свойство, определяющее название датчика;
должен иметь метод, с помощью которого возвращается значение замеряемого технологического параметра;
должен иметь метод, с помощью которого возвращается название датчика.
Класс контроллера:
должен иметь свойства, задающие диапазон рабочих значений основного контролируемого параметра.
должен иметь свойства, определяющие указатели на датчики;
должен иметь свойство, определяющее указатель на исследуемый технологический объект;
должен иметь методы, с помощью которых возвращаются значения замеряемых технологических параметров;
должен иметь метод, с помощью которого происходит указание произвести очередную итерацию изменения значений технологических параметров технологического объекта в зависимости от времени;
управление технологическим объектом производится путем посылки ему команды на изменение режима работы, если значение основного параметра выходит за пределы рабочего диапазона.
В программе должно быть реализовано следующее:
Должен присутствовать цикл обработки, который с условным интервалом времени (например, 0.5 секунды или 1 секунда) опрашивает объект-контроллер о состоянии технологического объекта. На каждой итерации цикла выводятся текущие значения технологических параметров, и выдается запрос на дальнейшие действия (продолжить итерации или завершить программу). Кроме этого объект-контроллер получает сообщение о начале следующей итерации. Длительность итерации должна выбираться в зависимости от закона изменения так, чтобы между переключением режимов проходило 3-5 итераций.
Объект-контроллер опрашивает объекты-датчики, которые возвращают значения параметров, полученные от объекта - технологической установки.
На основе полученных данных объект-контроллер принимает решение о переключении режима в сторону увеличения или уменьшения значения измеряемого параметра.
Технологический объект на основе заданного математического закона производит вычисление значений технологических параметров.
Объекты необходимых классов должны создаваться в главной части программы и указатели на них должны передаваться другим соответствующим объектам.
Выводимые на экран результаты (каждую итерацию):
Название датчика.
Название и значение технологического параметра.
Информация о текущем режиме работы технологического объекта.
Предупреждение о переключении режима работы технологического объекта.
Должно быть видно, как изменяется технологический параметр в зависимости от режима работы технологического объекта.
ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ
Условные контролируемые параметры технологической установки:
температура, давление, концентрация, уровень.
№ варианта |
Изменяемый параметр |
Функции изменения параметра от времени |
||
1) основной |
2) зависимый |
1) основного |
2) зависимого |
|
1 |
температура |
уровень |
Y1 = 0.5*t+0.09*t^2 |
Y2 = 0.02*t+0.007*Y1 |
2 |
давление |
температура |
Y1 = 1.5*t+0.2*t^2 |
Y2 = 0.01*t+0.01*Y1 |
3 |
концентрация |
давление |
Y1 = 1/t+t^3 |
Y2 = 0.03*t+0.005*Y1 |
4 |
уровень |
концентрация |
Y1 = 2.5*t+0.2*t^2 |
Y2 = 0.01*t+0.006*Y1 |
5 |
температура |
уровень |
Y1 = 1.5*t+0.5*t^2 |
Y2 = 0.02*t+0.003*Y1 |
6 |
давление |
температура |
Y1 = 0.5*t+1.5*t^2 |
Y2 = 0.03*t+0.002*Y1 |
7 |
концентрация |
давление |
Y1 = 0.2*t+2.5*t^2 |
Y2 = 0.02*t+0.007*Y1 |
8 |
уровень |
концентрация |
Y1 = 0.1*t+3.5*t^2 |
Y2 = 0.01*t+0.01*Y1 |
9 |
температура |
уровень |
Y1 = 0.5*t^2+0.5*t |
Y2 = 0.03*t+0.005*Y1 |
10 |
давление |
температура |
Y1 = 2.5*t^2+0.4*t |
Y2 = 0.01*t+0.006*Y1 |
11 |
концентрация |
давление |
Y1 = 3.2*t^2+0.3*t |
Y2 = 0.02*t+0.003*Y1 |
12 |
уровень |
концентрация |
Y1 = 3.9*t^2+0.2*t |
Y2 = 0.03*t+0.002*Y1 |
13 |
температура |
уровень |
Y1 = 0.5*t^3+0.5*t^2 |
Y2 = 0.02*t+0.007*Y1 |
14 |
давление |
температура |
Y1 = 0.6*t^3+0.4*t^2 |
Y2 = 0.01*t+0.01*Y1 |
15 |
концентрация |
давление |
Y1 = 0.7*t^3+0.3*t^2 |
Y2 = 0.03*t+0.005*Y1 |
16 |
уровень |
концентрация |
Y1 = 0.9*t^3+0.2*t^2 |
Y2 = 0.01*t+0.006*Y1 |
17 |
температура |
уровень |
Y1 = 0.9*exp(0.3*t) |
Y2 = 0.02*t+0.003*Y1 |
18 |
давление |
температура |
Y1 = 0.8*exp(0.4*t) |
Y2 = 0.03*t+0.002*Y1 |
19 |
концентрация |
давление |
Y1 = 0.7*exp(0.5*t) |
Y2 = 0.02*t+0.007*Y1 |
20 |
уровень |
концентрация |
Y1 = 0.6*exp(0.7*t) |
Y2 = 0.01*t+0.01*Y1 |
21 |
температура |
уровень |
Y1 = 0 .9*exp(0.3*t) |
Y2 = 0.03*t+0.005*Y1 |
22 |
давление |
температура |
Y1 = 0.8*exp(0.4*t) |
Y2 = 0.01*t+0.006*Y1 |
23 |
концентрация |
давление |
Y1 = 0.7*exp(0.5*t) |
Y2 = 0.02*t+0.003*Y1 |
24 |
уровень |
концентрация |
Y1 = 0.6*exp(0.7*t) |
Y2 = 0.03*t+0.002*Y1 |
25 |
температура |
уровень |
Y1 = 0.1*t+0.5^t |
Y2 = 0.02*t+0.007*Y1 |
26 |
давление |
температура |
Y1 = 0.2*t+0.4^t |
Y2 = 0.01*t+0.01*Y1 |
27 |
концентрация |
давление |
Y1 = 0.3*t+0.2^t |
Y2 = 0.03*t+0.005*Y1 |
28 |
уровень |
концентрация |
Y1 = 0.4*t+0.1^t |
Y2 = 0.01*t+0.006*Y1 |
29 |
температура |
уровень |
Y1 = 1/t+t^2 |
Y2 = 0.02*t+0.003*Y1 |
30 |
давление |
температура |
Y1 = 1/t+t^2.5 |
Y2 = 0.03*t+0.002*Y1 |