Какими свойствами характеризуются объекты
Объекты характеризуются определенными свойствами (линейностью, постоянством или переменностью параметров, инерционностью и т. п.), оказывающими большое влияние на выбор методов анализа или синтеза систем автоматического регулирования. Так, для линейных объектов целесообразно применять хорошо разработанные частотные методы анализа и синтеза систем. Стоит сказать, что для нелинейных объектов приходится использовать более громоздкие методы: фазовой плоскости или гармонической линеаризации.
Методы фазовой плоскости разработаны лишь для систем управления описываемых нелинейными дифференциальными уравнениями низких порядков (обычно второго и третьего). Методы гармонической линеаризации хотя и не имеют ограничений на порядок нелинейных дифференциальных уравнений, однако, являются приближенными. Для повышения их точности иногда приходится учитывать поправки на первую гармонику входного сигнала от высших гармоник. Следует отметить, что существуют такие объекты регулирования, к которым невозможно применять методы гармонической линеаризации.
Наличие линейности у объекта проверяется по его реакции на входные воздействия, одинаковые по величине и различные по знаку. В случае если при действии таких сигналов переходные характеристики по своей форме идентичны и различаются только знаками, то рассматриваемый объект является линейным. Это означает, что для него справедлив принцип суперпозиции, и математическое описание объекта можно выполнить с помощью линейных дифференциальных или разностных уравнений. В случае если объект реагирует по-разному на данные типы входных сигналов, то для него несправедлив принцип суперпозиции, и он должна быть математически описан нелинейными дифференциальными или разностными уравнениями.
Большое влияние на описание объектов регулирования оказывает принятая степень идеализации процессов, протекающих в объектах. В случае если динамика линейного объекта определяется конечным числом переменных, то его поведение описывается дифференциальными уравнениями с сосредоточенными постоянными (обыкновенными дифференциальными уравнениями). В случае если число переменных бесконечно велико, то поведение объекта описывается дифференциальными уравнениями с распределенными постоянными (дифференциальными уравнениями в частных производных).
При проектировании систем автоматического регулирования с объектами, имеющими распределенные параметры, уравнения динамики в частных производных довольно часто приводят к обыкновенным дифференциальным уравнениям (системам дифференциальных уравнений).
Во многих объектах регулирования параметры объекта регулирования не являются постоянными, а зависят от времени. К примеру, параметр летательного аппарата изменяются исходя из скорости его полета по закону V = V (t). В этом случае динамика летательного аппарата (самолета͵ ракеты) описывается дифференциальным уравнением с переменными параметрами. В случае если же у объекта регулирования изменение параметров от времени носит случайный характер, то динамика процессов в таком объекте описывается стохастическим дифференциальным уравнением. К таким объектам можно отнести усилители сигналов с автоматической регулировкой в радиолокационных станциях, выходные блоки в радиорелейных линиях и т. д.
В процессе проектирования автоматической системы определяют инерционность объекта регулирования. Для этого на его вход подают ступенчатое единичное воздействие, а с выхода снимают переходную характеристику. Чем медленнее происходит нарастание переходной характеристики, тем большей инерционностью обладает объект регулирования. Можно отметить, что регулирование объектов с повышенной инерционностью осуществляется достаточно сложно, так как при этом трудно удовлетворить требуемым показателям качества. Регулирование малоинерционных объектов также представляет значительные трудности из-за крайне важно сти применения быстродействующих исполнительных устройств. Наиболее просто обеспечивается регулирование объектов со средней инерционностью.
У некоторых объектов регулирования наряду со значительной инерционностью имеет место ʼʼчистоеʼʼ запаздывание выходного сигнала, что также ухудшает показатели качества процессов регулирования.
Объекты регулирования различают и по степени самовыравнивания. В случае если при действии на вход объекта регулирования ступенчатого единичного сигнала происходит асимптотический процесс нарастания выходного сигнала до установления определенного уровня, то принято считать, что такой объект регулирования обладает положительным самовыравниванием. В случае если _ при действии на вход объекта ступенчатого единичного сигнала сигнал на его выходе все время нарастает, то объект регулирования обладает отрицательным самовыравниванием. И, наконец, в случае если при действии ступенчатого единичного сигнала на объект на его выходе происходит линейное нарастание сигнала, то объект регулирования имеет нулевое самовыравнивание.
Источник
Объекты характеризуются определенными свойствами (линейностью, постоянством или переменностью параметров, инерционностью и т. п.), оказывающими большое влияние на выбор методов анализа или синтеза систем автоматического регулирования. Так, для линейных объектов целесообразно применять хорошо разработанные частотные методы анализа и синтеза систем. Для нелинейных объектов приходится использовать более громоздкие методы: фазовой плоскости или гармонической линеаризации.
Методы фазовой плоскости разработаны лишь для систем управления описываемых нелинейными дифференциальными уравнениями низких порядков (обычно второго и третьего). Методы гармонической линеаризации хотя и не имеют ограничений на порядок нелинейных дифференциальных уравнений, однако, являются приближенными. Для повышения их точности иногда приходится учитывать поправки на первую гармонику входного сигнала от высших гармоник. Следует отметить, что существуют такие объекты регулирования, к которым невозможно применять методы гармонической линеаризации.
Наличие линейности у объекта проверяется по его реакции на входные воздействия, одинаковые по величине и различные по знаку. Если при действии таких сигналов переходные характеристики по своей форме идентичны и различаются только знаками, то рассматриваемый объект является линейным. Это означает, что для него справедлив принцип суперпозиции, и математическое описание объекта можно выполнить с помощью линейных дифференциальных или разностных уравнений. Если объект реагирует по-разному на данные типы входных сигналов, то для него несправедлив принцип суперпозиции, и он может быть математически описан нелинейными дифференциальными или разностными уравнениями.
Большое влияние на описание объектов регулирования оказывает принятая степень идеализации процессов, протекающих в объектах. Если динамика линейного объекта определяется конечным числом переменных, то его поведение описывается дифференциальными уравнениями с сосредоточенными постоянными (обыкновенными дифференциальными уравнениями). Если число переменных бесконечно велико, то поведение объекта описывается дифференциальными уравнениями с распределенными постоянными (дифференциальными уравнениями в частных производных).
При проектировании систем автоматического регулирования с объектами, имеющими распределенные параметры, уравнения динамики в частных производных довольно часто приводят к обыкновенным дифференциальным уравнениям (системам дифференциальных уравнений).
Во многих объектах регулирования параметры объекта регулирования не являются постоянными, а зависят от времени. Например, параметр летательного аппарата изменяются в зависимости от скорости его полета по закону V = V (t). В этом случае динамика летательного аппарата (самолета, ракеты) описывается дифференциальным уравнением с переменными параметрами. Если же у объекта регулирования изменение параметров от времени носит случайный характер, то динамика процессов в таком объекте описывается стохастическим дифференциальным уравнением. К таким объектам можно отнести усилители сигналов с автоматической регулировкой в радиолокационных станциях, выходные блоки в радиорелейных линиях и т. д.
В процессе проектирования автоматической системы определяют инерционность объекта регулирования. Для этого на его вход подают ступенчатое единичное воздействие, а с выхода снимают переходную характеристику. Чем медленнее происходит нарастание переходной характеристики, тем большей инерционностью обладает объект регулирования. Можно отметить, что регулирование объектов с повышенной инерционностью осуществляется достаточно сложно, так как при этом трудно удовлетворить требуемым показателям качества. Регулирование малоинерционных объектов также представляет значительные трудности из-за необходимости применения быстродействующих исполнительных устройств. Наиболее просто обеспечивается регулирование объектов со средней инерционностью.
У некоторых объектов регулирования наряду со значительной инерционностью имеет место «чистое» запаздывание выходного сигнала, что также ухудшает показатели качества процессов регулирования.
Объекты регулирования различают и по степени самовыравнивания. Если при действии на вход объекта регулирования ступенчатого единичного сигнала происходит асимптотический процесс нарастания выходного сигнала до установления определенного уровня, то принято считать, что такой объект регулирования обладает положительным самовыравниванием. Если _ при действии на вход объекта ступенчатого единичного сигнала сигнал на его выходе все время нарастает, то объект регулирования обладает отрицательным самовыравниванием. И, наконец, если при действии ступенчатого единичного сигнала на объект на его выходе происходит линейное нарастание сигнала, то объект регулирования имеет нулевое самовыравнивание.
Источник
2. Объекты: свойства и методы.
Объекты (Objects). Как конструирование графического интерфейса, так и
разработка программного кода базируется на использовании программных объектов.
Каждый объект обладает определенным набором свойств и может использовать определенные
методы обработки данных. Если говорить образно, то объекты — это существительные,
свойства объекта — это прилагательные, а методы объекта — это глаголы.
Программные объекты обладают свойствами и могут использовать методы обработки данных.
Классы объектов являются «шаблонами», определяющими наборы свойств,
методов и событий, по которым создаются объекты. Основными классами объектов
являются объекты, реализующие графический интерфейс проектов.
Объект, созданный по «шаблону» класса объектов, является экземпляром класса и наследует весь
набор свойств, методов и событий данного класса. Каждый экземпляр класса
объектов имеет уникальное для данного класса имя.
Основой для создания графического интерфейса проекта является объект «форма» (рис.).
На основании класса объектов Form можно создавать экземпляры
объектов «форма», которые получают имена Form1, Form2 и т. д.
Свойства объекта (Properties). Каждый класс объектов обладает определенным набором свойств. Так,
например, класс объектов Form обладает
несколькими десятками различных свойств, которые определяют размеры объекта
«форма», цвет формы, положение на экране монитора и т. д. (табл.).
Таблица. Некоторые свойства
объекта «форма»
Свойство | Значение | Комментарий |
Name | Form1 | Имя |
Text | Form1 | Текст |
BackColor | Control | Серый |
Font | MS Sans Serif, обычный, 8 | Шрифт, |
Различные экземпляры
класса объектов обладают одинаковым набором свойств, однако значения свойств у
них могут отличаться. Первоначальные значения свойств объектов можно установить
с использованием диалогового окна Свойства
(Properties) системы программирования.
Так, для объекта
«форма» Form1 можно установить требуемое
значение любого свойства. Для этого необходимо выбрать свойство из списка и
изменить его значение.
Значения свойств
объектов можно изменять в программном коде. Для присваивания свойству объекта
нового значения в левой части строки программного кода необходимо указать имя
объекта и затем — название свойства, которые в соответствии с правилами
точечной нотации разделяются между собой точкой. В правой части строки необходимо
записать конкретное значение свойства:
Объект.Свойство
= ЗначениеСвойства
Например, новая
надпись «Первый проект» в левом верхнем углу объекта Form1 (значение свойства Text) появится в результате выполнения программного кода:
Form1.Text = “Первый
проект”
Методы объекта (Methods). Объекты могут использовать различные методы обработки
данных. Методы имеют аргументы, которые позволяют задать значения параметров
выполняемых действий.
Для использования
метода в строке программного кода необходимо указать имя объекта и затем метод,
которые в соответствии с правилами точечной нотации разделяются между собой
точкой. В скобках при необходимости записываются аргументы метода, разделяемые
запятыми:
Объект.Метод (apr1,
арг2)
Например, с помощью
метода Scale (х, у) можно изменить
размеры формы или элемента управления. Аргументы метода x и y являются коэффициентами масштабирования по
горизонтали и вертикали, т. е. позволяют увеличить или уменьшить ширину и
высоту элемента управления. Например, можно в два раза увеличить размер объекта
по оси X и в
два раза его уменьшить по оси Y:
Me.Scale(2,0.5)
Если производятся операции над самой формой,
то вместо ее имени (например, Form1) в программном коде используется имя Me.
Источник
Урок + презентация по информатике по теме «Объекты и их свойства» для 6 классов.
Цель урока: Целью данного занятия является познакомить учащихся с понятиями объект, свойства объекта, пиктограмма и сформировать навыки установления соответствия между объектом и его условным обозначением. Урок адресован учащимся 5-6 классов.
Образовательные задачи: Научиться выделять объекты из окружающего мира. Научиться определять свойства объектов. Научиться сопоставлять главное свойство объекта с его условным обозначением (пиктограммой).
Развивающие задачи: Расширить знания об окружающем мире с точки зрения объектного подхода к его анализу и рассмотреть понятие объектов, как элементарных блоков, из набора которых состоят сложные композиции. Научиться выделять существенно важные свойства объекта. Научиться графически выражать эти свойства. Это поможет учащимся в дальнейшем при анализе любой жизненной ситуации.
Воспитательные задачи: В аналитической части урока обратить внимание учащихся на различный подход к выявлению важных свойств объектов, показать допустимость различных точек зрения на одни и те же объекты. В практической части урока стимулировать взаимопомощь учащихся при решении достаточно сложных для понимания задач. Эта работа развивает у учащихся внимательность. Акцентировать внимание на знаках дорожного движения, как важном примере использования пиктограмм в жизни.
Оборудование: Компьютерный класс, оснащенный персональными компьютерами учащихся с жидкокристаллическими мониторами и компьютером преподавателя с подключенным проектором для интерактивной демонстрации изображения на проекционном экране большого размера. На компьютерах установлена операционная система Windows XP, презентация «Объекты» и средства для ее просмотра (Power Point XP).
Ход урока:
Организационный момент. Приветствие. Проверка наличия учащихся и их готовности к занятию — наличие рабочей тетради и ручки.
Разминка. Решение задач из сборника интеллектуальных тестов Айзенка. Выбрать несколько заданий на 10 минут. Например:
5 тест, 18 задание: Вставьте пропущенное число
5 — 8 — 12
7 — 12 — 18
3 — 4 — ?
5 тест, задание 21: Вставьте слово, которое служило бы окончанием первого слова и началом второго — ДИК(…..)ЕЦ.
5 тест, задание 22: Решите анаграммы и исключите лишнее слово — РАКОЧВА, ЛЬБГДОУ, ЕХРО, ЛУПЕДЬ.
Постановка темы и цели урока. Мы сегодня познакомимся с понятием «объект». Мы узнаем, что мир состоит из отдельных объектов со своими свойствами.
Рассказ о строении окружающего нас мира с точки зрения объектного подхода: Когда человек рождается, он воспринимает окружающий мир как одно целое. Постепенно мир разделяется на части, и ребенок начинает узнавать предметы и их названия. Приведение конкретных примеров: Стол является частью окружающего мира, так же как и дом, город, земной шар, ученик. Т. е. объектом является любая часть окружающего нас мира, которую мы выделили и назвали каким-то именем. Учащиеся записывают в тетрадь определение: Объект – это часть окружающего нас мира.
Фронтальный опрос для закрепления понятия «объект». Учащиеся приводят свои примеры объектов.
Рассказ о свойствах объектов. Что такое свойства, какие они бывают, как они соотносятся с объектами. Объяснение с использованием конкретных примеров. Рассмотрим две ручки для письма. Они имеют одинаковые названия «ручка», но различаются между собой. Они различаются цветом, размером, конструкцией, цветом чернил и другими признаками. Эти различия называются свойствами объекта или параметрами. Кроме того, с объектом (ручкой) можно совершать какое-то действие — писать, потерять, грызть, бросить и т.д. И сам объект (ручка) может совершать действия — закончиться, потеряться и т.д. Возьмем другой объект «цветок». Что можно делать с этим обектом? Его можно нюхать, его можно посадить, поставить на окно, поливать т. д. А что может делать сам объект «цветок»? Он может цвести, может расти, засохнуть и т.д. Учащиеся записывают в тетрадь : Каждый объект можно описать следующим образом:
1. У каждого объекта есть свое имя
2. Каждый объект имеет свои свойства
3. С каждым объектом можно совершать какие-то действия и сам объект может совершать какие-то действия.
Определение понятия «среды», как совокупности условий, в которых находится и действует объект. Например на Земле каждый обитатель живет в определенных условиях: человек не может жить без воздуха, рыба без воды, крот не может находиться на солнце. Каждый объект существует в определенной среде. Учащиеся записывают в тетрадь определение: Среда – это совокупность условий, в которых находится и действует объект.
Примером среды обитания может быть любая климатическая зона Земли. Для каждой климатической зоны характерны свои флора и фауна. Белые медведи живут только в Арктике. Учащиеся приводят свои примеры. Изменение среды может приводить к изменению объекта. Например изменение состояния воды под воздействием температуры вызывает круговорот воды в природе.
Демонстрация презентации «Объекты» (см. приложение 1) на экране видеопроектора в ручном режиме смены слайдов с пошаговыми пояснениями и комментариями. В процессе демонстрации учащиеся выполняют задания, изображенные на слайдах.
Игровой момент. Преподаватель с учащимися играет в игру «Угадай объект». Суть игры в том, чтобы по названным свойствам угадать объект. Один из играющих (ведущий) задумывает объект, остальные игроки задают ему вопросы: называют свойства или возможные действия объекта. Ведущий может отвечать только «да» или «нет». В результате через несколько вопросов кто-то угадывает объект, становится ведущим и задумывает следующий объект. Игра продолжается.
Введение понятия пиктограммы, как графического обозначения объекта или действия. Приведение примеров из жизни, например, знаки дорожного движения. Пиктограмма выражает главное свойство объекта. Важно научить детей понимать пиктограммы и использовать их в своей деятельности. Особенно это касается знаков дорожного движения, потому что скорость восприятия графической информации значительно выше, чем текстовой. На экране демонстрируется плакат с изображениями знаков дорожного движения (см. приложение 2).
Знаки рассматриваются и обсуждаются. Учащиеся записывают в тетрадь определение: Графическое обозначение объекта или действия называется пиктограммой.
Завершение урока. Учащиеся под руководством педагога обсуждают результаты работы.
Дидактическое сопровождение урока:
презентация «Объекты» и средства для ее просмотра (Power Point XP).
Прогнозируемые результаты.
Учащиеся усваивают понятия «объект», «среда», «пиктограмма», учатся определять свойства объектов, и практически применяют полученные знания при анализе учебных изображений. Кроме того, учащиеся закрепляют знание дорожных знаков.
Источник