root/applications/pmsm/pmsm_ctrl.h @ 1251

Revision 1251, 3.2 kB (checked in by smidl, 14 years ago)

restructuring of PMSM control

Line 
1#ifndef PMSM_CTR_H
2#define PMSM_CTR_H
3
4#include <design/ctrlbase.h>
5#include "pmsm.h"
6
7/*! \defgroup PMSM
8@{
9*/
10
11using namespace bdm;
12
13
14/*! PI Controller*/
15class PI_ctrl: public Controller{
16public:
17        //!integral state
18        double S;
19        double Pd;
20        double Pi;
21        double minOut;
22        double maxOut;
23       
24        PI_ctrl(double Pd0, double Pi0, double minOut0, double maxOut0): S(0.0), Pd(Pd0), Pi(Pi0),minOut(minOut0),maxOut(maxOut0){}
25        virtual vec ctrlaction ( const vec &cond ) {
26                        double tmp;
27                        tmp = Pd*cond(0)+S;
28                       
29                        S += Pi*cond(0);
30                       
31                        if (tmp>maxOut) tmp=maxOut;
32                        if (tmp<minOut) tmp=minOut;
33                        return vec_1(tmp);
34        }
35};
36
37/*! \brief Root class for controllers of PMSM
38 *
39 * It defines the interface for controllers that connect to the pmsmDSctrl.
40 * The adapt() function calls bayes() of an internal BM. Note that it is assumed that the estimator is compatible with PMSM system.
41 * I.e. it must have rv={ia, ib} and rvc={ua,ub}, any other BM will not work.
42 *
43 */
44class PMSMCtrl: public Controller{
45protected:
46        //! Est where rv and rcv are not used!
47        shared_ptr<BM> Est;
48        //! switch to use or not to use the internal estimator
49        bool estim;
50       
51        // internal quantities filled by PMSMCtrl::ctrlaction()
52        double isa;
53        double isb;
54        double ome;
55        double the;
56        double Ww;
57       
58public:
59
60        PMSMCtrl():Controller() {
61                rv = RV("{ua ub }");
62                rvc = RV("{o_ia o_ib o_ua o_ub o_om o_th Ww }");
63        }
64       
65    void adapt(const itpp::vec& data){
66                if (estim){
67                        vec y=data.get(0,1);
68                        vec u=data.get(2,3);
69                        Est->bayes(y,u);
70                }
71        }
72       
73       
74    virtual vec ctrlaction(const itpp::vec& cond) {
75               
76                if (estim){
77                        vec x_est=Est->posterior().mean();
78                        isa=x_est(0);
79                        isb=x_est(1);
80                        ome=x_est(2);
81                        the=x_est(3);
82                } else {
83                        isa=cond(0);//x_est(0);
84                        isb=cond(1);//x_est(1);
85                        ome=cond(4);//x[2];//x_est(2);
86                        the=cond(5);//x_est(3);
87                }
88                Ww=cond(6);
89               
90                return empty_vec; // dummy return
91        };
92    void from_setting(const libconfig::Setting& set){
93                Controller::from_setting(set);
94                Est=UI::build<BM>(set,"estim",UI::optional);
95                estim = Est; 
96        }
97        void log_register ( logger &L, const string &prefix ) {
98                Controller::log_register(L,prefix);
99                if (estim) Est->log_register(L,prefix);
100        }
101        void log_write() const{
102                if (estim) Est->log_write();
103        }
104};
105//UIREGISTER(PMSMCtrl); -- abstract
106
107class PMSM_PICtrl: public PMSMCtrl{
108public:
109        PI_ctrl Cwq;
110        PI_ctrl Cuq;
111        PI_ctrl Cud;
112               
113        PMSM_PICtrl():PMSMCtrl(),
114        Cwq(3.0, 3.0*0.000125/0.1, -1200, 1200), 
115        Cuq(20.0, 20.0*0.000125/0.005, -1200, 1200),
116        Cud(20.0, 20.0*0.000125/0.005, -1200, 1200) {}
117               
118       
119        virtual vec ctrlaction(const itpp::vec& cond) {
120                PMSMCtrl::ctrlaction(cond); // fills isa,isb,om,the
121               
122                double Isd = isa*cos(the)+isb*sin(the);
123                double Isq = isb*cos(the)-isa*sin(the);
124               
125                double Iqw=(Cwq.ctrlaction(vec_1(Ww-ome)))(0); // conversion from vec
126               
127                double ud = (Cud.ctrlaction(vec_1(-Isd)))(0);
128                double uq = (Cuq.ctrlaction(vec_1(Iqw-Isq)))(0);
129               
130                const double Ls0=0.003465; // inductance
131                const double Fmag0= 0.1989; // Magnetic??
132               
133                ud-=Ls0*ome*Iqw; // har
134                uq+=Fmag0*ome;
135               
136                double Um = sqrt(ud*ud+uq*uq);
137                double beta = atan(uq/ud);
138                if (ud<0) beta += M_PI;
139                beta +=the;
140               
141                vec uab(2);
142                uab(0)=Um*cos(beta);               // usx = usa
143                uab(1)=Um*sin(beta);    // usy
144               
145                return uab;
146        };
147};
148UIREGISTER(PMSM_PICtrl);
149
150/*!@}*/
151#endif //PMSM_CTR_H
Note: See TracBrowser for help on using the browser.