root/pmsm/sim_var.cpp @ 117

Revision 117, 3.6 kB (checked in by smidl, 16 years ago)

uklid: vse prevedeno na loggery, a sim3 se nepreklada

  • 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 xtm=zeros ( 4 );
43        vec xdif=zeros ( 4 );
44        vec xt ( 4 );
45        vec ddif=zeros(2);
46        IMpmsm fxu;
47        //                  Rs    Ls        dt           Fmag(Ypm) kp   p    J     Bf(Mz)
48        fxu.set_parameters ( 0.28, 0.003465, Nsimstep*h, 0.1989,   1.5 ,4.0, 0.04, 0.0 );
49        OMpmsm hxu;
50        mat Qt=zeros ( 4,4 );
51        mat Rt=zeros ( 2,2 );
52
53        // ESTIMATORS
54        vec mu0= "0.0 0.0 0.0 0.0";
55        vec Qdiag ( "62 66 454 0.03" ); //zdenek: 0.01 0.01 0.0001 0.0001
56        vec Rdiag ( "100 100" ); //var(diff(xth)) = "0.034 0.034"
57        mat Q =diag( Qdiag );
58        mat R =diag ( Rdiag );
59        EKFfull Efix ( rx,ry,ru );
60        Efix.set_est ( mu0, 1*eye ( 4 )  );
61        Efix.set_parameters ( &fxu,&hxu,Q,R);
62
63        EKFfull Eop ( rx,ry,ru );
64        Eop.set_est ( mu0, 1*eye ( 4 ) );
65        Eop.set_parameters ( &fxu,&hxu,Q,R);
66
67        EKFfull Edi ( rx,ry,ru );
68        Edi.set_est ( mu0, 1*eye ( 4 ) );
69        Edi.set_parameters ( &fxu,&hxu,Q,R);
70
71        epdf& Efix_ep = Efix._epdf();
72        epdf& Eop_ep = Eop._epdf();
73        epdf& Edi_ep = Edi._epdf();
74       
75        //LOG
76        RV rQ("10", "{Q }", "16","0");
77        RV rR("11", "{R }", "4","0");
78        RV rUD("12 13 14 15", "{u_isa u_isb i_isa i_isb }", ones_i(4),zeros_i(4));
79        int X_log = L.add(rx,"X");
80        int Efix_log = L.add(rx,"XF");
81        int Eop_log = L.add(rx,"XO");
82        int Edi_log = L.add(rx,"XD");
83        int Q_log = L.add(rQ,"Q");
84        int R_log = L.add(rR,"R");
85        int D_log = L.add(rUD,"D");
86        L.init();
87
88        for ( int tK=1;tK<Ndat;tK++ ) {
89                //Number of steps of a simulator for one step of Kalman
90                for ( int ii=0; ii<Nsimstep;ii++ ) {
91                        sim_profile_steps1 ( Ww , true);
92                        pmsmsim_step ( Ww );
93                };
94                // simulation via deterministic model
95                ut ( 0 ) = KalmanObs[0];
96                ut ( 1 ) = KalmanObs[1];
97                dt ( 0 ) = KalmanObs[2];
98                dt ( 1 ) = KalmanObs[3];
99
100                xt = fxu.eval ( xtm,ut );
101                //Results:
102                // in xt we have simulaton according to the model
103                // in x we have "reality"
104                xtm ( 0 ) =x[0];xtm ( 1 ) =x[1];xtm ( 2 ) =x[2];xtm ( 3 ) =x[3];
105                xdif = xtm-xt;
106                if ( xdif ( 3 ) >pi ) xdif ( 3 )-=2*pi;
107                if ( xdif ( 3 ) <-pi ) xdif ( 3 ) +=2*pi;
108               
109                ddif = hxu.eval(xtm,ut) - dt;
110
111                //Rt = 0.9*Rt + xdif^2
112                Qt*=0.01;
113                Qt += outer_product ( xdif,xdif ); //(x-xt)^2
114                Rt*=0.01;
115                Rt += outer_product ( ddif,ddif ); //(x-xt)^2
116
117                //ESTIMATE
118                Efix.bayes(concat(dt,ut));
119                //
120                Eop.set_parameters ( &fxu,&hxu,(Qt+1e-16*eye(4)),(Rt+1e-3*eye(2)));
121                Eop.bayes(concat(dt,ut));
122                //
123                Edi.set_parameters ( &fxu,&hxu,(diag(diag(Qt))+1e-16*eye(4)), (diag(diag(Rt))+1e-3*eye(2)));
124                Edi.bayes(concat(dt,ut));
125               
126                //LOG
127                L.logit(X_log,  vec(x,4)); //vec from C-array
128                L.logit(Efix_log, Efix_ep.mean() ); 
129                L.logit(Eop_log,        Eop_ep.mean() ); 
130                L.logit(Edi_log,        Edi_ep.mean() ); 
131                L.logit(Q_log,  vec(Qt._data(),16) ); 
132                L.logit(R_log,          vec(Rt._data(),4) ); 
133                L.logit(D_log,  vec(KalmanObs,4) ); 
134               
135                L.step(false);
136        }
137
138        L.step(true);
139        //L.itsave("sim_var.it");       
140       
141
142        return 0;
143}
Note: See TracBrowser for help on using the browser.