ЗАДАНИЕ 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:

1. Работающая технологическая установка (объект). Определенные технологические параметры установки изменяются по времени по известному закону (в зависимости от «модельного» времени).

2. Датчики, получающие информацию о технологических параметрах установки.

3. Контроллер, опрашивающий датчики и управляющий работой установки.

Требуется:

1. Разработать классы, моделирующие простейшую функциональность технологической установки, датчиков и контроллера. Классы должны иметь имена, характеризующие их назначение.

2. Разработать взаимосвязь классов и соответствующих объектов между собой.

3. Каждый вид датчика должен быть реализован собственным классом.

4. Классы должны содержать свойства, соответствующие опрашиваемым и изменяемым параметрам. Свойства классов должны иметь имена, характеризующие их назначение.

5. Классы должны содержать методы, с помощью которых запрашиваются или изменяются параметры.

Требования к классам:

1. Класс технологической установки:

   1. должен иметь свойства, задающие значения технологических параметров;

   2. должен иметь методы, с помощью которых возвращаются значения его технологических параметров;

   3. должен иметь методы, с помощью которых передаются команды на изменение режима работы технологического объекта;

   4. должен иметь метод, с помощью которого происходит изменение значений технологических параметров в зависимости от времени;

   5. законы изменения значений технологических параметров задаются функциями, указанными в задании (по вариантам).

2. Класс датчика:

   1. должен иметь свойство, определяющее указатель на исследуемый технологический объект;

   2. должен иметь свойство, определяющее название датчика;

   3. должен иметь метод, с помощью которого возвращается значение замеряемого технологического параметра;

   4. должен иметь метод, с помощью которого возвращается название датчика.

3. Класс контроллера:

   1. должен иметь свойства, задающие диапазон рабочих значений основного контролируемого параметра.

   2. должен иметь свойства, определяющие указатели на датчики;

   3. должен иметь свойство, определяющее указатель на исследуемый технологический объект;

   4. должен иметь методы, с помощью которых возвращаются значения замеряемых технологических параметров;

   5. должен иметь метод, с помощью которого происходит указание произвести очередную итерацию изменения значений технологических параметров технологического объекта в зависимости от времени;

   6. 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:

1. 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.

2. Объект-контроллер опрашивает объекты-датчики, которые возвращают значения параметров, полученные от объекта - технологической установки.

3. На основе полученных данных объект-контроллер принимает решение о переключении режима в сторону увеличения или уменьшения значения измеряемого параметра.

4. Технологический объект на основе заданного математического закона производит вычисление значений технологических параметров.

5. Объекты необходимых классов должны создаваться в главной части программы и указатели на них должны передаваться другим соответствующим объектам.

Выводимые на экран результаты (каждую итерацию):

1. Название датчика.

2. Название и значение технологического параметра.

3. Информация о текущем режиме работы технологического объекта.

4. Предупреждение о переключении режима работы технологического объекта.

5. 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

4