ЦП Автоматизированные системы управления и промышленная безопасность

БК Автоматизированные системы управления и кибернетика

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта
Программные и аппаратные средства автоматизации.

28. Основные операторы циклов и ветвления

E-mail Печать PDF

Если в программе возникает необходимость неоднократного выполнения некото­рых операторов, то используются операторы повтора (цикла). В языке Паскаль раз­личают три вида операторов цикла: while, repeat, for. Они используются для орга­низации циклов различных типов. Выражение, управляющее повторениями, долж­но иметь булевский тип.

Если число повторений оператора (составного оператора) заранее неизвестно, а задано лишь условие его повторения (или окончания), используются операторы while, repeat. Оператор for используется, если число повторений заранее известно.

Оператор while

Оператор while (пока) часто называют оператором цикла с предусловием за то, что проверка условия выполнения тела цикла производится в самом начале оператора.

 

Синтаксическая диаграмма для данного оператора выглядит следующим обра­зом:

Форма записи:

While < условие продолжения пговторений> do

<тело цикла>

Подробнее...
 

27. Циклические алгоритмические структуры

E-mail Печать PDF

Циклом называют повторение одних и тех же действий (шагов). Последовательность действий, которые повторяются в цикле, называют телом цикла. Существует несколько типов алгоритмов циклической структуры. На рисунке 65 изображен цикл с предусловием, а на рисунке 66 - цикл с постусловием, которые называют условными циклическими алгоритмами. Нетрудно заметить, что эти циклы взаимозаменяемы и обладают некоторыми различиями:

1. В цикле с предусловием условие проверяется до тела цикла, в цикле с постусловием - после тела цикла.

2. В цикле с постусловием тело цикла выполняется хотя бы один раз, в цикле с предусловием тело цикла может не выполниться ни разу.

 

3. В цикле с предусловием проверяется условие продолжения цикла, в цикле с постусловием - условие выхода из цикла.

Рисунок 65. Алгоритм циклической структуры с предусловием

Подробнее...
 

26. Типовые алгоритмы

E-mail Печать PDF

Линейная алгоритмическая структура

Существует большое количество алгоритмов, в которых команды должны быть выполнены последовательно одна за другой. Такие последовательности команд будем называть сериями, а алгоритмы, состоящие из таких серий, линейными.

Линейный алгоритм заключается в том, что шаги алгоритма следуют один за другим не повторяясь, действия происходят только в одной заранее намеченной последовательности.

 

Подробнее...
 

25. Алгоритм и его свойства. Способы записи алгоритмов

E-mail Печать PDF

Понятие алгоритма - одно из самых фундаментальных понятий информатики. Алгоритмизация наряду с моделированием выступает в качестве общего метода информатики. К реализации определенных алгоритмов сводятся процессы управления в различных системах, что делает понятие алгоритма близким к кибернетике.

Алгоритмы являются объектом систематического исследования пограничной между математикой и информатикой научной дисциплины, примыкающей к математической логике -  теории алгоритмов. Особенность положения, однако, состоит в том, что при решении практических задач, предполагающих разработку алгоритмов для реализации на ЭВМ, и тем более при использовании на практике информационных технологий, можно, как правило, не опираться на высокую формализацию данного понятия, и поэтому представляется целесообразным познакомиться с алгоритмами и алгоритмизацией на основе содержательного толкования сущности понятия алгоритма и рассмотрения основных его свойств. При таком подходе алгоритмизация более выступает в основном как набор определенных практических приемов, особых специфических навыков рационального мышления в рамках заданных языковых средств. Можно провести аналогию между этим обстоятельством и рассмотренным выше подходом к измерению информации: тонкие математические построения при "кибернетическом" подходе не очень нужны при использовании гораздо более простого "объемного" подхода при практической работе с компьютером.

Само слово "алгоритм" происходит от algorithmi - латинской формы написания имени великого математика IX века аль-Хорезми, который сформулировал правила выполнения арифметических действий. Первоначально под алгоритмами и понимали только правила выполнения четырех арифметических действий над многозначными числами.

Алгоритм - это определенным образом организованная последовательность действий, за конечное число шагов приводящая к решению задачи.

Подробнее...
 

24. Моделирование задач в среде LabVIEW

E-mail Печать PDF

Для поддержки компьютерного моделирования разработаны пакеты прикладной математики, например, Mathcad, MATLAB, LabVIEW, VisSim и др. Они позволяют создавать формальные и блочные модели как простых, так и сложных процессов и устройств и легко менять параметры моделей в ходе моделирования. Модели чаще всего представлены графическими блоками, набор и соединение, которых задаются диаграммой модели.

Возможности распределенного интеллекта

В связи с бурным развитием технологий, включая резкое увеличение за последние годы производительности полупроводниковых приборов и уменьшение их размеров, повсеместным внедрением компьютеров и микропроцессоров, развитием стандартов связи и сетевых технологий, инженеры вынуждены в равной степени увеличивать сложность процессов разработки, производства и тестирования новых продуктов. Важным компонентом таких процессов стало  их моделирование. При этом уже около 30 лет инженеры и ученые используют среду графического программирования National Instruments LabVIEW для моделирования  и создания автоматизированных систем сбора данных и управления приборами. Все это время среда LabVIEW постоянно совершенствуется - благодаря регулярному выходу новых версий, а также выпуску специализированных модулей, библиотек и дополнений. Фактически, она стала стандартом в ряде областей науки и техники. Благодаря своим идеям использования  распределенного интеллекта, LabVIEW позволила инженерам, не имеющим опыта в традиционном программировании, быстро создавать сложные модели систем измерения и управления и переносить их в практику. В своем развитии среда предоставила пользователям широкую гамму инструментов, которые образуют графическую платформу программного обеспечения для моделирования, управления и тестирования, обеспечивающую пользователям конкурентные преимущества в трех своих базовых областях применения:

- автоматизированных системах измерения и тестирования;

- промышленных системах контроля и управления;

- проектировании и отладке встраиваемых систем.

При этом платформа графической разработки LabVIEW увеличивает производительность труда инженеров и ученых. Сочетание интуитивно понятного графического языка программирования, поддержки широкого набора устройств ввода/вывода и растущего сообщества пользователей, участвующих в развитии платформы LabVIEW, делает успешным создание принципиально новых приложений. Используя открытую среду программирования LabVIEW для воплощения разработанных алгоритмов и обмена данными со средствами моделирования, можно модернизировать средства разработки и сократить временные затраты на всех этапах жизненного цикла изделий.

Подробнее...
 

23. Информационная модель объекта

E-mail Печать PDF

Информационным объектом называется описание реального объекта, процесса или явления виде совокупности его характеристик (информационных элементов), называемых реквизитами. Каждый информационный объект с конкретными характеристиками идентифицируется созданием ключевого реквизита (ключа).

Например, информационному объекту «студент» соответствует следующий реквизитный состав: номер (номер зачетной книжки – ключевой реквизит), фамилия, имя, отчество, дата рождения, код места обучения. Информационному объекту «преподаватель» соответствует реквизитный состав: код (ключевой реквизит), кафедра, фамилия, имя, отчество, ученая степень, ученое звание, должность.

Отношения, существующие между реальными объектами, определяются в информационных моделях как связи. Существуют три вида связей: один к одному, один ко многим, многие ко многим.

В частности, связь «многие ко многим» предполагает соответствие одному экземпляру информационного объекта Х любого количества экземпляров объекта Y, и наоборот.

Например, информационные объекты «студент» и «преподаватель» имеют связь многие ко многим, так как каждый студент обучается у множества преподавателей, а каждый преподаватель занимается с большим количеством студентов.

Подробнее...
 

22. Методы и технологии моделирования

E-mail Печать PDF

При наблюдении за объектом-оригиналом в голове исследователя формируется некий  мысленный образ объекта, его идеальная модель, которую принято называть когнитивной. Представление когнитивной модели на естественном языке называется содержательной моделью.

По функциональному признаку и целям содержательные модели подразделяются на описательные, объяснительные и прогностические.

Описательной информационной моделью можно назвать любое описание объекта.

Объяснительная модель позволяет ответить на вопрос, почему  происходит какое-либо явление.

Прогностическая модель должна описывать будущее поведение объекта. При этом прогностическая модель не обязана включать в себя объяснительную.

Концептуальной называют содержательную модель, при формулировке которой используются понятия предметных отраслей знания, занимающихся изучением объекта моделирования. Другими словами, это содержательная модель, базирующаяся на определенной концепции или точке зрения.

Формальная модель является представлением концептуальной модели с помощью одного или нескольких формальных языков (например, языков математических теорий, универсального языка моделирования UML или  алгоритмических языков).

Подробнее...
 

21. Классификация и формы представления моделей

E-mail Печать PDF

Все модели можно разбить на два больших класса: предметные (материальные) и информационные (идеальные). Предметные модели воспроизводят физические, геометрические, функциональные свойства объектов в материальной форме (глобус, макет здания, игрушечный автомобиль и др.). Предметные модели в свою очередь   делятся на  физические и  аналоговые модели. Информационные модели представляют объекты или процессы в образной или знаковой форме. Рисунки, фотографии, учебные плакаты – это  образные информационные модели. Идеальные модели подразделяются  на интуитивные и научные.

Физическим называется моделирование, при котором реальный объект замещается его увеличенной или уменьшенной копией, физически однородной  с оригиналом. Результаты исследования модели переносятся на оригинал на основе теории подобия.

Например, в  самолетостроении к физическим моделям можно отнести модели летательных аппаратов, в архитектуре – макеты зданий, в астрономии – планетарий.

Аналоговое моделирование основано на  аналогии процессов и явлений, имеющих различную физическую природу, но описываемых формально одними и теми же уравнениями.

Например, изучение механических колебаний можно проводить с помощью электрической схемы, описываемой теми  же дифференциальными уравнениями.

Интуитивное моделирование основано на интуитивном представлении об объекте исследования, не поддающимся формализации либо не нуждающемся в ней.

Например, жизненный опыт является моделью окружающего мира.

Подробнее...
 


Страница 3 из 51

Поиск по сайту

Голосование

Какую среду программирования вы используете чаще всего?
 

Посетители