root/pmsm/sim_var.cpp @ 134

Revision 131, 4.0 kB (checked in by smidl, 16 years ago)

Odhad Q s opravenym modelem synchronizace

  • Property svn:eol-style set to native
Line 
1/*!
2  \file
3  \brief Models for synchronous electric drive using IT++ and BDM
4  \author Vaclav Smidl.
5
6  -----------------------------------
7  BDM++ - C++ library for Bayesian Decision Making under Uncertainty
8
9  Using IT++ for numerical operations
10  -----------------------------------
11*/
12
13#include <itpp/itbase.h>
14#include <stat/libFN.h>
15#include <estim/libKF.h>
16//#include <estim/libPF.h>
17#include <math/chmat.h>
18
19#include "pmsm.h"
20#include "simulator.h"
21#include "sim_profiles.h"
22
23#include <stat/loggers.h>
24
25using namespace itpp;
26//!Extended Kalman filter with unknown \c Q
27
28int main() {
29        // Kalman filter
30        int Ndat = 90000;
31        double h = 1e-6;
32        int Nsimstep = 125;
33
34        dirfilelog L("exp/sim_var",1000);
35        //memlog L(Ndat);
36       
37        // SET SIMULATOR
38        pmsmsim_set_parameters ( 0.28,0.003465,0.1989,0.0,4,1.5,0.04, 200., 3e-6, h );
39        double Ww = 0.0;
40        vec dt ( 2 );
41        vec ut ( 2 );
42        vec dut ( 4 );
43        vec dit (2);
44        vec xtm=zeros ( 4 );
45        vec xdif=zeros ( 4 );
46        vec xt ( 4 );
47        vec ddif=zeros(2);
48        IMpmsm fxu;
49        //                  Rs    Ls        dt           Fmag(Ypm) kp   p    J     Bf(Mz)
50        fxu.set_parameters ( 0.28, 0.003465, Nsimstep*h, 0.1989,   1.5 ,4.0, 0.04, 0.0 );
51        OMpmsm hxu;
52        mat Qt=zeros ( 4,4 );
53        mat Rt=zeros ( 2,2 );
54
55        // ESTIMATORS
56        vec mu0= "0.0 0.0 0.0 0.0";
57        vec Qdiag ( "62 66 454 0.03" ); //zdenek: 0.01 0.01 0.0001 0.0001
58        vec Rdiag ( "100 100" ); //var(diff(xth)) = "0.034 0.034"
59        mat Q =diag( Qdiag );
60        mat R =diag ( Rdiag );
61        EKFfull Efix ( rx,ry,ru );
62        Efix.set_est ( mu0, 1*eye ( 4 )  );
63        Efix.set_parameters ( &fxu,&hxu,Q,R);
64
65        EKFfull Eop ( rx,ry,ru );
66        Eop.set_est ( mu0, 1*eye ( 4 ) );
67        Eop.set_parameters ( &fxu,&hxu,Q,R);
68
69        EKFfull Edi ( rx,ry,ru );
70        Edi.set_est ( mu0, 1*eye ( 4 ) );
71        Edi.set_parameters ( &fxu,&hxu,Q,R);
72
73        epdf& Efix_ep = Efix._epdf();
74        epdf& Eop_ep = Eop._epdf();
75        epdf& Edi_ep = Edi._epdf();
76       
77        //LOG
78        RV rQ("10", "{Q }", "16","0");
79        RV rR("11", "{R }", "4","0");
80        RV rUD("12 13 14 15", "{u_isa u_isb i_isa i_isb }", ones_i(4),zeros_i(4));
81        RV rDu("16 17 18 19","{dux duy duxf duyf }",ones_i(4),zeros_i(4));
82        RV rDi("20 21","{disa disb }",ones_i(2),zeros_i(2));
83        int X_log = L.add(rx,"X");
84        int Efix_log = L.add(rx,"XF");
85        int Eop_log = L.add(rx,"XO");
86        int Edi_log = L.add(rx,"XD");
87        int Q_log = L.add(rQ,"Q");
88        int R_log = L.add(rR,"R");
89        int D_log = L.add(rUD,"D");
90        int Du_log = L.add(rDu,"Du");
91        int Di_log = L.add(rDi,"Di");
92        L.init();
93
94        for ( int tK=1;tK<Ndat;tK++ ) {
95                //Number of steps of a simulator for one step of Kalman
96                for ( int ii=0; ii<Nsimstep;ii++ ) {
97                        sim_profile_steps1 ( Ww , true);
98                        pmsmsim_step ( Ww );
99                };
100                // simulation via deterministic model
101                ut ( 0 ) = KalmanObs[0];
102                ut ( 1 ) = KalmanObs[1];
103                dt ( 0 ) = KalmanObs[2];
104                dt ( 1 ) = KalmanObs[3];
105                dut ( 0 ) = KalmanObs[4];
106                dut ( 1 ) = KalmanObs[5];
107                dut ( 2 ) = KalmanObs[6];
108                dut ( 3 ) = KalmanObs[7];
109                dit ( 0 ) = KalmanObs[8];
110                dit ( 1 ) = KalmanObs[9];
111
112                xt = fxu.eval ( xtm,ut );
113                //Results:
114                // in xt we have simulaton according to the model
115                // in x we have "reality"
116                xtm ( 0 ) =x[0];xtm ( 1 ) =x[1];xtm ( 2 ) =x[2];xtm ( 3 ) =x[3];
117                xdif = xtm-xt;
118                if (xdif(0)>3.0){
119                        cout << "here" <<endl;
120                        }
121                if ( xdif ( 3 ) >pi ) xdif ( 3 )-=2*pi;
122                if ( xdif ( 3 ) <-pi ) xdif ( 3 ) +=2*pi;
123               
124                ddif = hxu.eval(xtm,ut) - dt;
125
126                //Rt = 0.9*Rt + xdif^2
127                Qt*=0.01;
128                Qt += outer_product ( xdif,xdif ); //(x-xt)^2
129                Rt*=0.01;
130                Rt += outer_product ( ddif,ddif ); //(x-xt)^2
131
132                //ESTIMATE
133                Efix.bayes(concat(dt,ut));
134                //
135                Eop.set_parameters ( &fxu,&hxu,(Qt+1e-16*eye(4)),(Rt+1e-3*eye(2)));
136                Eop.bayes(concat(dt,ut));
137                //
138                Edi.set_parameters ( &fxu,&hxu,(diag(diag(Qt))+1e-16*eye(4)), (diag(diag(Rt))+1e-3*eye(2)));
139                Edi.bayes(concat(dt,ut));
140               
141                //LOG
142                L.logit(X_log,  vec(x,4)); //vec from C-array
143                L.logit(Efix_log, Efix_ep.mean() ); 
144                L.logit(Eop_log,        Eop_ep.mean() ); 
145                L.logit(Edi_log,        Edi_ep.mean() ); 
146                L.logit(Q_log,  vec(Qt._data(),16) ); 
147                L.logit(R_log,          vec(Rt._data(),4) ); 
148                L.logit(D_log,  vec(KalmanObs,4) ); 
149                L.logit(Du_log, dut ); 
150                L.logit(Di_log, dit ); 
151               
152                L.step(false);
153        }
154
155        L.step(true);
156//      L.itsave("sim_var.it");
157       
158
159        return 0;
160}
Note: See TracBrowser for help on using the browser.