root/pmsm/pmsm.h @ 162

Revision 162, 4.4 kB (checked in by smidl, 16 years ago)

opravy a dokumentace

  • Property svn:eol-style set to native
Line 
1#ifndef PMSM_H
2#define PMSM_H
3
4#include <stat/libFN.h>
5
6//TODO hardcoded RVs!!!
7RV rx ( "{ia ib om th }");
8RV ru ( "{ua ub }");
9RV ry ( "{oia oib }");
10
11// class uipmsm : public uibase{
12//      double Rs, Ls, dt, Ypm, kp, p,  J, Mz;
13// };
14
15//! State evolution model for a PMSM drive and its derivative with respect to \f$x\f$$
16class IMpmsm : public diffbifn {
17protected:
18        double Rs, Ls, dt, Ypm, kp, p,  J, Mz;
19
20public:
21        IMpmsm() :diffbifn (rx.count(), rx, ru ) {};
22        //! Set mechanical and electrical variables
23        void set_parameters ( double Rs0, double Ls0, double dt0, double Ypm0, double kp0, double p0, double J0, double Mz0 ) {Rs=Rs0; Ls=Ls0; dt=dt0; Ypm=Ypm0; kp=kp0; p=p0; J=J0; Mz=Mz0;}
24
25        vec eval ( const vec &x0, const vec &u0 ) {
26                // last state
27                double iam = x0 ( 0 );
28                double ibm = x0 ( 1 );
29                double omm = x0 ( 2 );
30                double thm = x0 ( 3 );
31                double uam = u0 ( 0 );
32                double ubm = u0 ( 1 );
33
34                vec xk=zeros ( 4 );
35                //ia
36                xk ( 0 ) = ( 1.0- Rs/Ls*dt ) * iam + Ypm/Ls*dt*omm * sin ( thm ) + uam*dt/Ls;
37                //ib
38                xk ( 1 ) = ( 1.0- Rs/Ls*dt ) * ibm - Ypm/Ls*dt*omm * cos ( thm ) + ubm*dt/Ls;
39                //om
40                xk ( 2 ) = omm + kp*p*p * Ypm/J*dt* ( ibm * cos ( thm )-iam * sin ( thm ) ) - p/J*dt*Mz;
41                //th
42                xk ( 3 ) = thm + omm*dt; // <0..2pi>
43                if ( xk ( 3 ) >pi ) xk ( 3 )-=2*pi;
44                if ( xk ( 3 ) <-pi ) xk ( 3 ) +=2*pi;
45                return xk;
46        }
47
48        void dfdx_cond ( const vec &x0, const vec &u0, mat &A, bool full=true ) {
49                double iam = x0 ( 0 );
50                double ibm = x0 ( 1 );
51                double omm = x0 ( 2 );
52                double thm = x0 ( 3 );
53                // d ia
54                A ( 0,0 ) = ( 1.0- Rs/Ls*dt ); A ( 0,1 ) = 0.0;
55                A ( 0,2 ) = Ypm/Ls*dt* sin ( thm ); A ( 0,3 ) = Ypm/Ls*dt*omm * ( cos ( thm ) );
56                // d ib
57                A ( 1,0 ) = 0.0 ; A ( 1,1 ) = ( 1.0- Rs/Ls*dt );
58                A ( 1,2 ) = -Ypm/Ls*dt* cos ( thm ); A ( 1,3 ) = Ypm/Ls*dt*omm * ( sin ( thm ) );
59                // d om
60                A ( 2,0 ) = kp*p*p * Ypm/J*dt* ( - sin ( thm ) );
61                A ( 2,1 ) = kp*p*p * Ypm/J*dt* ( cos ( thm ) );
62                A ( 2,2 ) = 1.0;
63                A ( 2,3 ) = kp*p*p * Ypm/J*dt* ( -ibm * sin ( thm )-iam * cos ( thm ) );
64                // d th
65                A ( 3,0 ) = 0.0; A ( 3,1 ) = 0.0; A ( 3,2 ) = dt; A ( 3,3 ) = 1.0;
66        }
67
68        void dfdu_cond ( const vec &x0, const vec &u0, mat &A, bool full=true ) {it_error ( "not needed" );};
69
70};
71
72//! State evolution model for a PMSM drive and its derivative with respect to \f$x\f$, equation for \f$\omega\f$ is omitted.$
73class IMpmsmStat : public IMpmsm {
74        IMpmsmStat() :IMpmsm() {};
75        //! Set mechanical and electrical variables
76        void set_parameters ( double Rs0, double Ls0, double dt0, double Ypm0, double kp0, double p0, double J0, double Mz0 ) {Rs=Rs0; Ls=Ls0; dt=dt0; Ypm=Ypm0; kp=kp0; p=p0; J=J0; Mz=Mz0;}
77
78        vec eval ( const vec &x0, const vec &u0 ) {
79                // last state
80                double iam = x0 ( 0 );
81                double ibm = x0 ( 1 );
82                double omm = x0 ( 2 );
83                double thm = x0 ( 3 );
84                double uam = u0 ( 0 );
85                double ubm = u0 ( 1 );
86
87                vec xk=zeros ( 4 );
88                //ia
89                xk ( 0 ) = ( 1.0- Rs/Ls*dt ) * iam + Ypm/Ls*dt*omm * sin ( thm ) + uam*dt/Ls;
90                //ib
91                xk ( 1 ) = ( 1.0- Rs/Ls*dt ) * ibm - Ypm/Ls*dt*omm * cos ( thm ) + ubm*dt/Ls;
92                //om
93                xk ( 2 ) = omm;// + kp*p*p * Ypm/J*dt* ( ibm * cos ( thm )-iam * sin ( thm ) ) - p/J*dt*Mz;
94                //th
95                xk ( 3 ) = rem(thm + omm*dt,2*pi); // <0..2pi>
96                return xk;
97        }
98
99        void dfdx_cond ( const vec &x0, const vec &u0, mat &A, bool full=true ) {
100//              double iam = x0 ( 0 );
101//              double ibm = x0 ( 1 );
102                double omm = x0 ( 2 );
103                double thm = x0 ( 3 );
104                // d ia
105                A ( 0,0 ) = ( 1.0- Rs/Ls*dt ); A ( 0,1 ) = 0.0;
106                A ( 0,2 ) = Ypm/Ls*dt* sin ( thm ); A ( 0,3 ) = Ypm/Ls*dt*omm * ( cos ( thm ) );
107                // d ib
108                A ( 1,0 ) = 0.0 ; A ( 1,1 ) = ( 1.0- Rs/Ls*dt );
109                A ( 1,2 ) = -Ypm/Ls*dt* cos ( thm ); A ( 1,3 ) = Ypm/Ls*dt*omm * ( sin ( thm ) );
110                // d om
111                A ( 2,0 ) = 0.0;//kp*p*p * Ypm/J*dt* ( - sin ( thm ) );
112                A ( 2,1 ) = 0.0;//kp*p*p * Ypm/J*dt* ( cos ( thm ) );
113                A ( 2,2 ) = 1.0;
114                A ( 2,3 ) = 0.0;//kp*p*p * Ypm/J*dt* ( -ibm * sin ( thm )-iam * cos ( thm ) );
115                // d th
116                A ( 3,0 ) = 0.0; A ( 3,1 ) = 0.0; A ( 3,2 ) = dt; A ( 3,3 ) = 1.0;
117        }
118
119        void dfdu_cond ( const vec &x0, const vec &u0, mat &A, bool full=true ) {it_error ( "not needed" );};
120
121};
122
123//! Observation model for PMSM drive and its derivative with respect to \f$x\f$
124class OMpmsm: public diffbifn {
125public:
126        OMpmsm() :diffbifn (2, rx,ru ) {};
127
128        vec eval ( const vec &x0, const vec &u0 ) {
129                vec y ( 2 );
130                y ( 0 ) = x0 ( 0 );
131                y ( 1 ) = x0 ( 1 );
132                return y;
133        }
134
135        void dfdx_cond ( const vec &x0, const vec &u0, mat &A, bool full=true ) {
136                A.clear();
137                A ( 0,0 ) = 1.0;
138                A ( 1,1 ) = 1.0;
139        }
140};
141
142#endif //PMSM_H
Note: See TracBrowser for help on using the browser.