ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ

Студент группы А-02-11

Аристов Е.В.

ПРОВЕРИЛ:

Доцент кафедры УиИ

Полотнов М.М.

Г.

Оглавление

1. ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ... 2

1.1 Назначение программы. 2

1.2 Структура программы. 2

1.3 Описание процедур и модулей. 2

1.4 Исходные данные программы. 3

1.5 Инструкция по использованию программы.. 4

1.6 Описание контрольной задачи. 4

2. ОПИСАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.. 6

2.1 Цели исследования. 6

2.2 Предлагаемая методика исследования. 6

2.3 Результаты применения программы в процесссе исследования. 6

2.4 Выводы по исследованию. 6

 

 

ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ

 

1.1 Назначение программы.

 

Программа Object Explorer MovingAverage (далее – Программа) предназначена для последовательного измерения значений одной переменной на техническом объекте (далее – Объект) и усреднения этих значений на скользящем интервале времени.

 

1.2 Структура программы.

 

Программа состоит из трёх основных частей.

1) Основной код, который отвечает за иницилизацию программы и создание формы №1.

2) Форма №1(основное окно, видимое при запуске). Находится в модуле Unit1. Содержит поля для ввода исходных данных, кнопки опроса объекта и построения графика и таблицу результатов. Колонки таблицы:

· Номер измерения.

· Показание датчика.

· Среднее значение N последних измерений(если номер измерения больше либо равен N).

3) Форма №2(окно, появляющееся при клике по кнопке «Построить график»). Содержится в модуле Unit2. Содержит график, по оси X – номера измерений, по оси Y – значения измерений. На графике N1-N измерений отмечены точками, которые соединены линиями.

 

1.3 Описание процедур и модулей.

 

Процедуры, выполняющие основные действия, находятся в следующих модулях:

• Unit1 – модуль, ответственный за отображение формы ввода исходных данных, опрос объекта и оторражение результатов.
• Unit2 – модуль, ответственный за построение графика.

 

Модуль Unit1 содержит следующие процедуры и функции:

• FormCreate(Sender: TObject), где Sender – объект, создавший событие – обработчик события «Создание формы». В нём происходит создание заголовка таблицы, создание формы №2, инициализация некоторых переменных нулевыми значениями.
• submitbuttonClick(Sender: TObject), где Sender – объект, создавший событие – обработчик события «Клик по кнопке «Выполнить опрос объекта»». В нём происходит проверка исходных данных и, если данные введены правильно, опрос объекта N1 раз, усреднение значений, сохранение данных в массив и занесение в таблицу.
• graphicbuttonClick(Sender: TObject), где Sender – объект, создавший событие – обработчик события «Клик по кнопке «Построить график»». В нём происходит передача данных форме Form2 и отображение её на экране.
• fappend(i:Integer; xi:real; sredneegotovo:Boolean; sred:Real = 0), где i – номер измерения, xi – значение измерения, sredneegotovo – {True: i>=N; False в противном случае}, sred – среднее значение по последним N измерениям(если есть). Добавляет в таблицу следующее значение измерения и прокручивает таблицу к нему.
• sred(st:Integer):Real, где st – номер измерения, с которого начинается усреднение, возвращаемое значение – среднее по последним N измерениям.

 

Модуль Unit2 содержит следующие процедуры и функции:

• FormCreate(Sender: TObject), где Sender – объект, создавший событие – обработчик события «Создание формы». В нём происходит инициализация некоторых переменных нулевыми значениями.
• FormActivate(Sender: TObject), где Sender – объект, создавший событие – обработчик события «Активация формы». В нём происходит удаление предыдущего графика, задание значений новому и подгонка масштаба, чтобы на экране оказался целый график.
• zoomoutbuttonClick(Sender: TObject), zoominbuttonClick(Sender: TObject), где Sender – объект, создавший событие – обработчик события «Клик по кнопке» для кнопок «Дальше» и «Ближе» соответственно. Изменяют масштаб графика, подробнее см. инструкцию по использованию программы.

 

 

1.4 Исходные данные программы.

 

• М – номер датчика (канала опроса), от которого должны получаться измерения переменной X
• N – число усредняемых измерений (длина скользящего интервала времени).
• N1 – общее число измерений.

 

1.5 Инструкция по использованию программы

 

1) Введите исходные данные в соответствующие поля ввода. Переключаться между полями можно как мышью, так и клавишей Tab. Будьте внимательны при вводе! Программа выдаст ошибку в одном из двух случаев:

а) Номер канала или число измерений недопустимы(можно вводить только целые положительные числа).

б) Число усредняемых измерений больше общего числа измерений.

2) Нажмите кнопку «Выполнить опрос объекта». При этом в таблице будут отражены результаты:

а) Колонка i – номер измерения;

б) Колонка Xi – значение измерения

в) Колонка X среднее – усреднённое значение по последним N измерениям.

3) Нажмите кнопку «Построить график» для построения графика. Откроется новое окно. По оси X расположены номера измерений, по оси Y – значения. Советы при просмотре графика:

а) Перемещаёте график, удерживая нажатой правую кнопку мыши.

б) Выдеоив прямоугольник слева направо при зажатой левой клавише мыши можно масштабировать график.

в) Выделив прямоугольник справа налево при зажатой левой клавише мыши можно вернуться к просмотру всего графика на экране.

г) Масштаб удобно менять кнопками «Дальше» и «Ближе», расположенными внизу справа.

1.6 Описание контрольной задачи.

Исходные данные контрольной задачи:

· М = 35;

· N = 30;

· N1 = 60.

Результаты работы программы(могут варьироваться, т.к. зависят от случайностей).

Ниже представлен снимок экрана, на котором видна часть таблицы с результатами:

Также график средних значений:

2. ОПИСАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

 

2.1 Цели исследования.

 

Установить, существенно ли зависят величины средних значений от числа N измерений в скользящем интервале.

 

2.2 Предлагаемая методика исследования.

 

Для исследования предлагается написать дополнительную программу, предназначенную для построения трёх графиков, соответствующим 3-м различным количествам усредняемых измерений. Один раз проводится N1 измерений, затем полученные значения усредняются 3 раза при разных значениях количества усредняемых измерений, по ним строятся графики, которые затем выводятся на одну форму одновременно. По полученным графикам можно оценить разброс усреднённых значений.

 

2.3 Результаты применения программы в процесссе исследования

 

Неоднократное примение программы к различным датчикам и значениям усредняемых измерений(значения сильно отличались друг от друга) показало, что график тем более гладкий и амплитуда колебания значений тем меньше, чем больше число усредняемых измерений.

Ниже представлены снимки экрана, подтверждающие данное заключение (цвет подписи соответствует цвету графика).

Исходные данные измерения №1.

 

 

- Результаты измерения №1.

Исходные данные и результаты измерения №2:

2.4 Выводы по исследованию.

 

В результате исследования с применением дополнительной программы выяснилась зависимость разброса значений от числа усредняемых измерений(см. предыдущтй пункт).

Отличия в разбросе значений заметны на графиках уже при разнице между усредняемыми измерениями около 5 измерений. Это отмечается независимо от канала измерения.