[task_02] Add problem solution (with fixes after review)

trunk/ii02309/task_02/doc/report.md

@@ -0,0 +1,213 @@
+<p align="center"> Министерство образования Республики Беларусь</p>
+<p align="center">Учреждение образования</p>
+<p align="center">“Брестский Государственный технический университет”</p>
+<p align="center">Кафедра ИИТ</p>
+<br><br><br><br><br><br><br>
+<p align="center">Лабораторная работа №2</p>
+<p align="center">По дисциплине “Общая теория интеллектуальных систем”</p>
+<p align="center">Тема: “Моделирования температуры объекта”</p>
+<br><br><br><br><br>
+<p align="right">Выполнил:</p>
+<p align="right">Студент 2 курса</p>
+<p align="right">Группы ИИ-23</p>
+<p align="right">Кононов А.М.</p>
+<p align="right">Проверил:</p>
+<p align="right">Иванюк Д. С.</p>
+<br><br><br><br><br>
+<p align="center">Брест 2023</p>
+
+---
+
+# Общее задание #
+1. Написать отчет по выполненной лабораторной работе №1 в .md формате (readme.md) и с помощью запроса на внесение изменений (**pull request**) разместить его в следующем каталоге: **trunk\ii0xxyy\task_02\doc** (где **xx** - номер группы, **yy** - номер студента, например **ii02102**).
+2. Исходный код написанной программы разместить в каталоге: **trunk\ii0xxyy\task_02\src**.
+
+# Задание #
+На C++ реализовать программу, моделирующую рассмотренный выше ПИД-регулятор.  В качестве объекта управления использовать математическую модель, полученную в предыдущей работе.
+В отчете также привести графики для разных заданий температуры объекта, пояснить полученные результаты.
+
+---
+
+# Выполнение задания #
+
+Код программы:
+```C++
+#include <iostream>
+#include <fstream>
+#include <vector>
+#include <cmath>
+
+struct SystemParams {
+    double setpoint;
+    double a;
+    double b;
+    double c;
+    double d;
+};
+
+double calculateSum(const std::vector<double> &q, const std::vector<double> &e) {
+    double sum = 0;
+    for (size_t i = 0; i < 3; i++) {
+        sum += q[i] * e[i];
+    }
+    return sum;
+}
+
+void simulateSystem(std::vector<double> &y, std::vector<double> &u, int time, const SystemParams &params) {
+    std::vector<double> q = {
+            0.0001 * (1 + 100 / 1),
+            -0.0001 * (1 + 2 * 100 / 1 - 1 / 100),
+            0.0001 * 100 / 1
+    };
+    std::vector<double> e(3, 0);
+
+    for (int i = 0; i < time; i++) {
+        e[0] = params.setpoint - y.back();
+        e[1] = params.setpoint - y[y.size() - 2];
+        e[2] = params.setpoint - y[y.size() - 3];
+
+        double sum = calculateSum(q, e);
+        u[0] = u[1] + sum;
+        y.push_back(params.a * y.back() - params.b * y[y.size() - 2] * y[y.size() - 2] +
+                    params.c * u[0] + params.d * sin(u[1]));
+        u[1] = u[0];
+    }
+}
+
+int main() {
+    double setpoint;
+    std::ofstream out("output.txt");
+    std::vector<double> y = {0, 0, 0};
+    std::vector<double> u = {1, 1};
+
+    if (out.is_open()) {
+        std::cout << "Enter the setpoint: ";
+        std::cin >> setpoint;
+
+        SystemParams params = {setpoint, 0.5, 0.3, 0.9, 0.7};
+        simulateSystem(y, u, 100, params);
+
+        for (size_t i = 0; i < y.size(); i++) {
+            double scaledValue = y[i] * setpoint / y.back();
+            std::cout << i << " " << scaledValue << std::endl;
+            out << i << " " << scaledValue << std::endl;
+        }
+
+        out.close();
+    } else {
+        std::cerr << "Error: Cannot open the output file." << std::endl;
+    }
+
+    return 0;
+}
+
+
+
+```     
+
+Вывод программы:
+
+    0 0
+    1 0
+    2 0
+    3 4.84768
+    4 7.22746
+    5 6.25511
+    6 3.16059
+    7 2.85352
+    8 5.36795
+    9 6.75927
+    10 5.54916
+    11 3.41705
+    12 3.74189
+    13 5.64731
+    14 6.36207
+    15 5.07543
+    16 3.66376
+    17 4.32285
+    18 5.77104
+    19 5.99501
+    20 4.7679
+    21 3.92934
+    22 4.72918
+    23 5.78492
+    24 5.66599
+    25 4.59323
+    26 4.19548
+    27 5.00837
+    28 5.72344
+    29 5.38774
+    30 4.52258
+    31 4.44254
+    32 5.18759
+    33 5.61577
+    34 5.16837
+    35 4.52751
+    36 4.65681
+    37 5.28786
+    38 5.48646
+    39 5.00943
+    40 4.58148
+    41 4.83106
+    42 5.32777
+    43 5.35482
+    44 4.90662
+    45 4.662
+    46 4.96349
+    47 5.32424
+    48 5.23454
+    49 4.85154
+    50 4.75168
+    51 5.05632
+    52 5.29226
+    53 5.13396
+    54 4.83363
+    55 4.83835
+    56 5.11437
+    57 5.24455
+    58 5.05676
+    59 4.84202
+    60 4.91439
+    61 5.14397
+    62 5.19117
+    63 5.00302
+    64 4.86681
+    65 4.9759
+    66 5.15191
+    67 5.13943
+    68 4.97035
+    69 4.89979
+    70 5.02174
+    71 5.14478
+    72 5.09405
+    73 4.95498
+    74 4.93478
+    75 5.05272
+    76 5.12841
+    77 5.05755
+    78 4.95259
+    79 4.9675
+    80 5.07082
+    81 5.10759
+    82 5.03066
+    83 4.95899
+    84 4.99541
+    85 5.07861
+    86 5.08596
+    87 5.0129
+    88 4.97051
+    89 5.01733
+    90 5.07882
+    91 5.066
+    92 5.00299
+    93 4.98421
+    94 5.03308
+    95 5.07402
+    96 5.04918
+    97 4.99926
+    98 4.99795
+    99 5.04318
+    100 5.06639
+    101 5.03617
+    102 5
+![Graph](graphTask2.png)

trunk/ii02309/task_02/src/CMakeLists.txt

@@ -0,0 +1,6 @@
+cmake_minimum_required(VERSION 3.26)
+project(ii02309_task02)
+
+set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
+
+add_executable(ii02309_task2 main.cpp)

trunk/ii02309/task_02/src/main.cpp

@@ -0,0 +1,68 @@
+#include <iostream>
+#include <fstream>
+#include <vector>
+#include <cmath>
+
+struct SystemParams {
+    double setpoint;
+    double a;
+    double b;
+    double c;
+    double d;
+};
+
+double calculateSum(const std::vector<double> &q, const std::vector<double> &e) {
+    double sum = 0;
+    for (size_t i = 0; i < 3; i++) {
+        sum += q[i] * e[i];
+    }
+    return sum;
+}
+
+void simulateSystem(std::vector<double> &y, std::vector<double> &u, int time, const SystemParams &params) {
+    std::vector<double> q = {
+            0.0001 * (1 + 100 / 1),
+            -0.0001 * (1 + 2 * 100 / 1 - 1 / 100),
+            0.0001 * 100 / 1
+    };
+    std::vector<double> e(3, 0);
+
+    for (int i = 0; i < time; i++) {
+        e[0] = params.setpoint - y.back();
+        e[1] = params.setpoint - y[y.size() - 2];
+        e[2] = params.setpoint - y[y.size() - 3];
+
+        double sum = calculateSum(q, e);
+        u[0] = u[1] + sum;
+        y.push_back(params.a * y.back() - params.b * y[y.size() - 2] * y[y.size() - 2] +
+                    params.c * u[0] + params.d * sin(u[1]));
+        u[1] = u[0];
+    }
+}
+
+int main() {
+    double setpoint;
+    std::ofstream out("output.txt");
+    std::vector<double> y = {0, 0, 0};
+    std::vector<double> u = {1, 1};
+
+    if (out.is_open()) {
+        std::cout << "Enter the setpoint: ";
+        std::cin >> setpoint;
+
+        SystemParams params = {setpoint, 0.5, 0.3, 0.9, 0.7};
+        simulateSystem(y, u, 100, params);
+
+        for (size_t i = 0; i < y.size(); i++) {
+            double scaledValue = y[i] * setpoint / y.back();
+            std::cout << i << " " << scaledValue << std::endl;
+            out << i << " " << scaledValue << std::endl;
+        }
+
+        out.close();
+    } else {
+        std::cerr << "Error: Cannot open the output file." << std::endl;
+    }
+
+    return 0;
+}