Create MMMPROJECT.py

MMMPROJECT.py

+import numpy as np
+import matplotlib.pyplot as plt
+
+def main():
+    print("PROJEKT MMM - ZADANIE 16 - ŁUKASZ KUBIK 193178 & NIKODEM KOZAK 193388")
+    
+    # Pobieranie wartości od użytkownika
+    C1 = float(input("Podaj wartość C1 (Farady): "))
+    C2 = float(input("Podaj wartość C2 (Farady): "))
+    R1 = float(input("Podaj wartość R1 (Ohmy): "))
+    R2 = float(input("Podaj wartość R2 (Ohmy): "))
+
+    # Stałe w programie
+    h = 0.001  # krok obliczeń
+    T = 100.0  # całkowity czas symulacji – przedział [0, T]
+    L = 2.5  # liczba okresów sygnału sinus w przedziale T
+    M = 1.0  # amplituda sygnału sinus i skoku jednostkowego
+    PI = np.pi  # liczba PI
+
+    # zmienne globalne w programie
+    total = int(T / h) + 1
+    u_sinus = np.zeros(total)  # sygnał wejściowy (sinus)
+    y_sinus = np.zeros(total)  # sygnał wyjściowy (sinus)
+    u1p = np.zeros(total)  # pierwsza pochodna sygnału sinusoidalnego
+    u2p = np.zeros(total)  # druga pochodna sygnału sinusoidalnego
+    y1p_sinus = np.zeros(total)  # pierwsza pochodna sygnału wyjściowego (sinus)
+    y2p_sinus = np.zeros(total)  # druga pochodna sygnału wyjściowego (sinus)
+    
+
+    u_step = np.zeros(total)  # sygnał wejściowy (skok jednostkowy)
+    y_step = np.zeros(total)  # sygnał wyjściowy (skok jednostkowy)
+    y1p_step = np.zeros(total)  # pierwsza pochodna sygnału wyjściowego (skok)
+    y2p_step = np.zeros(total)  # druga pochodna sygnału wyjściowego (skok)
+
+    # wczytanie parametrów modelu
+    a2 = 1
+    a1 = (R1*C1+R1*C2+R2*C2)/(R1*C1*R2*C2)
+    a0 = 1/(R1*C1*R2*C2)
+    b2 = 0
+    b1 = 0
+    b0 = 1/(R1*C1*R2*C2)
+
+    # Obliczanie częstotliwości sinusoidy
+    w = 2.0 * PI * L / T
+
+    # sygnał wejściowy i jego pochodne (sinusoidalny)
+    for i in range(total):
+        t = i * h
+        u_sinus[i] = M * np.sin(w * t)  # sygnał wejściowy: u=M*sin(w*t)
+        u1p[i] = M * w * np.cos(w * t)  # pochodna 1: u'(t)
+        u2p[i] = -M * w * w * np.sin(w * t)  # pochodna 2: u''(t)
+
+        u_step[i] = M  # sygnał wejściowy: skok jednostkowy
+
+    # zerowe warunki początkowe
+    y_sinus[0] = 0
+    y1p_sinus[0] = 0
+    y2p_sinus[0] = 0
+    y_step[0] = 0
+    y1p_step[0] = 0
+    y2p_step[0] = 0
+
+    # główna pętla obliczeń (sinusoidalny)
+    for i in range(total - 1):
+        y2p_sinus[i] = -a1 * y1p_sinus[i] - a0 * y_sinus[i] + b2 * u2p[i] + b1 * u1p[i] + b0 * u_sinus[i]
+        y1p_sinus[i + 1] = y1p_sinus[i] + h * y2p_sinus[i]
+        y_sinus[i + 1] = y_sinus[i] + h * y1p_sinus[i] + (h * h / 2.0) * y2p_sinus[i]
+
+    # główna pętla obliczeń (skok jednostkowy)
+    for i in range(total - 1):
+        y2p_step[i] = -a1 * y1p_step[i] - a0 * y_step[i] + b2 * 0 + b1 * 0 + b0 * u_step[i]
+        y1p_step[i + 1] = y1p_step[i] + h * y2p_step[i]
+        y_step[i + 1] = y_step[i] + h * y1p_step[i] + (h * h / 2.0) * y2p_step[i]
+
+    # Tworzenie wykresu sygnałów
+    time = np.arange(0, T + h, h)
+
+    plt.figure(figsize=(12, 10))
+
+    # Wykres sygnału wejściowego (sinusoidalny)
+    plt.subplot(4, 1, 1)
+    plt.plot(time, u_sinus, label='Sygnał wejściowy (sinusoidalny)')
+    plt.title('Sygnał wejściowy i wyjściowy (sinusoidalny)')
+    plt.xlabel('Czas [s]')
+    plt.ylabel('Amplituda')
+    plt.legend()
+    plt.grid()
+
+    # Wykres sygnału wyjściowego (sinusoidalny)
+    plt.subplot(4, 1, 2)
+    plt.plot(time, y_sinus, label='Sygnał wyjściowy (sinusoidalny)', color='orange')
+    plt.xlabel('Czas [s]')
+    plt.ylabel('Amplituda')
+    plt.legend()
+    plt.grid()
+
+    # Wykres sygnału wejściowego (skok jednostkowy)
+    plt.subplot(4, 1, 3)
+    plt.plot(time, u_step, label='Sygnał wejściowy (skok jednostkowy)')
+    plt.title('Sygnał wejściowy i wyjściowy (skok jednostkowy)')
+    plt.xlabel('Czas [s]')
+    plt.ylabel('Amplituda')
+    plt.legend()
+    plt.grid()
+
+    # Wykres sygnału wyjściowego (skok jednostkowy)
+    plt.subplot(4, 1, 4)
+    plt.plot(time, y_step, label='Sygnał wyjściowy (skok jednostkowy)', color='orange')
+    plt.xlabel('Czas [s]')
+    plt.ylabel('Amplituda')
+    plt.legend()
+    plt.grid()
+
+    plt.tight_layout()
+    plt.savefig('MMM.png')
+
+
+if __name__ == "__main__":
+    main()