root/applications/pmsm/simulator_zdenek/test_UD.cpp @ 1245

Revision 1245, 4.5 kB (checked in by smidl, 14 years ago)

fixes in UD + Chol

Line 
1#include "ekf_example/matrix_vs.h"
2#include "ekf_example/ekf_obj.h"
3int main(){
4        int16 i;
5        mat A = 0.99*eye(5);
6        A(0.3) = 0.06;
7        A(0,2) = 0.01;
8        A(1,2) = 0.01;
9        A(1,3) = -0.07;
10        A(3,2) = 0.0001;
11
12        RNG_randomize();
13       
14        mat U=eye(5);
15        for (int16 i=0; i<5;i++) {
16                for (int16 j=i+1; j<5;j++) U(i,j)=2*randu(1)(0)-1;
17        }
18        mat Q = diag(vec(" 0.2000 0.3000 0.4000 0.5000 0.6"));
19        vec R = vec(" 0.2000 0.3000");
20       
21                vec D = randu(5)*0.9;
22                vec xref = ones(5);
23
24                int16 PSI[25];
25                int16 PSIU[25]={0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0};
26                int16 Uf[25]={0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0};
27                int16 Gf[25]={0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0};
28                int16 Df[5]={0,0,0,0,0};
29                int16 Dfold[5]={0,0,0,0,0};
30               
31                int16 multip=1<<15;
32               
33        /////////// COPY
34        imat Af=round_i(A*multip);
35        mat_to_int16(Af, PSI);
36        mat_to_int16(round_i(U*multip),Uf);             
37        vec_to_int16(round_i(D*multip), Df); 
38        int16 Qf[25];
39        mat_to_int16(round_i(Q*multip), Qf);
40        int16 Rf[2];
41        vec_to_int16(round_i(R*multip), Rf);
42       
43       
44        ////////////// Test mmultAU
45        mmultAU(PSI,Uf,PSIU,5,5);       
46       
47        mat PhiU =A*U;
48/*      cout << "A*U" << round_i(PhiU*multip) <<endl;
49        cout << "PSIU: "; for (i=0; i<25;i++) cout << PSIU[i] << ","; cout <<endl;*/
50       
51        imat PUcmp(PSIU,5,5);
52        cout << "Delta PSI: " << round_i(PhiU*multip-(1<<(15-qAU))*PUcmp) <<endl;
53       
54        mat_to_int16(round_i(PhiU*multip/(1<<(15-qAU))),PSIU); //<< make is same
55
56/////////// Test Thorton:
57        int16 dim=5;double sigma; int16 j,k; 
58        vec Din = D;
59        mat G=eye(5);
60        for (i=dim-1; i>=0;i--){
61                sigma = 0.0; 
62                for (j=0; j<dim; j++) {
63                        sigma += PhiU(i,j)*PhiU(i,j) *Din(j); 
64                        sigma += G(i,j)*G(i,j) * Q(j,j); 
65                }
66                D(i) = sigma; 
67                for (j=0;j<i;j++){ 
68                        sigma = 0.0; 
69                        for (k=0;k<dim;k++){ 
70                                sigma += PhiU(i,k)*Din(k)*PhiU(j,k); 
71                        }
72                        for (k=0;k<dim;k++){ 
73                                sigma += G(i,k)*Q(k,k)*G(j,k); 
74                        }
75                        //
76                        U(j,i) = sigma/D(i); 
77                        for (k=0;k<dim;k++){ 
78                                PhiU(j,k) = PhiU(j,k) - U(j,i)*PhiU(i,k); 
79                        }
80                        for (k=0;k<dim;k++){ 
81                                G(j,k) = G(j,k) - U(j,i)*G(i,k); 
82                        }
83                }
84        }
85       
86       
87        //thorton_fast(Uf,Df,PSIU,Qf,Gf,Dfold,5);
88        thorton(Uf,Df,PSIU,Qf,Gf,Dfold,5);
89
90        /////// disp
91       
92        cout << endl<<"after thorton " <<endl;
93//      cout << "U: " << round_i(U*multip) << endl;
94//      cout << "D: " << round_i(D*multip) << endl;
95//      cout << "Uf: "; for (i=0; i<25;i++) {cout << Uf[i] << ","; ((i+1)%5==0)? cout << endl:cout<<""; }
96//      cout << "Df: "; for (i=0; i<5;i++) cout << Df[i] << ","; cout << endl;
97
98        imat Ucmp(Uf,5,5);
99        ivec Dcmp(Df,5);
100        cout << "Delta U: " << round_i(U*multip-Ucmp) << endl;
101        cout << "Delat D: " << round_i(D*multip-Dcmp) << endl;
102       
103        // synchronize
104        mat_to_int16(round_i(U*multip),Uf);             
105        vec_to_int16(round_i(D*multip), Df); 
106       
107
108        vec     ydif = 2*randu(2)-1;
109        vec     xp = 2*randu(5)-1;
110       
111        int16 difz[2];
112        vec_to_int16(round_i(ydif*multip), difz);
113        int16 xf[5];
114        vec_to_int16(round_i(xp*multip), xf);
115
116        cout << "x: "<< round_i(xp*multip) <<endl;
117        cout << "xf: "; for (i=0; i<5;i++) cout << xf[i] << ","; cout << endl;
118       
119       
120        int16 xf_old[5];
121        vec_to_int16(ivec(xf,5),xf_old);
122       
123        /////// Test bierman
124        double dz,alpha,gamma,beta,lambda;
125        vec a;
126        vec b;
127        mat C = zeros(2,5);
128        C(0,0)=1.0;C(1,1)=1.0;
129        for (int16 iy=0; iy<2; iy++){
130                a     = U.T()*C.get_row(iy);    // a is not modified, but
131                b     = elem_mult(D,a);                          // b is modified to become unscaled Kalman gain.
132                dz    = ydif(iy); 
133               
134                alpha = R(iy); 
135                gamma = 1/alpha; 
136                for (j=0;j<dim;j++){
137                        beta   = alpha; 
138                        alpha  = alpha + a(j)*b(j); 
139                        lambda = -a(j)*gamma; 
140                        gamma  = 1.0/alpha; 
141                        D(j) = beta*gamma*D(j); 
142                       
143                        //                      cout << "a: " << alpha << "g: " << gamma << endl;
144                        for (i=0;i<j;i++){
145                                beta   = U(i,j); 
146                                U(i,j) = beta + b(i)*lambda; 
147                                b(i)   = b(i) + b(j)*beta; 
148                        }
149                }
150                double dzs = gamma*dz;  // apply scaling to innovations
151                xp   = xp + dzs*b; // multiply by unscaled Kalman gain
152               
153                //cout << "Ub: " << U << endl;
154                //cout << "Db: " << D << endl <<endl;
155               
156        }
157       
158        bierman_fast(difz,xf, Uf, Df, Rf, 2, 5);
159        cout << endl<<"after Bierman" <<endl;
160/*      cout << "U: " << round_i(U*multip) << endl;
161        cout << "D: " << round_i(D*multip) << endl;
162        cout << "Uf: "; for (i=0; i<25;i++) {cout << Uf[i] << ","; ((i+1)%5==0)? cout << endl:cout<<""; }
163        cout << "Df: "; for (i=0; i<5;i++) cout << Df[i] << ","; cout << endl;*/
164        cout << "x: "<< round_i(xp*multip) <<endl;
165        cout << "xf: "; for (i=0; i<5;i++) cout << xf[i] << ","; cout << endl;
166
167        {
168        imat Ucmp(Uf,5,5);
169        ivec Dcmp(Df,5);
170        cout << "Delta U: " << round_i(U*multip-Ucmp) << endl;
171        cout << "Delat D: " << round_i(D*multip-Dcmp) << endl;
172        }
173       
174return 0;       
175}
Note: See TracBrowser for help on using the browser.