Changeset 1259 for applications/pmsm

Show
Ignore:
Timestamp:
12/08/10 19:47:57 (14 years ago)
Author:
vahalam
Message:
 
Files:
1 modified

Legend:

Unmodified
Added
Removed
  • applications/pmsm/pmsm_ctrl.h

    r1251 r1259  
    33 
    44#include <design/ctrlbase.h> 
     5#include <design/lq_ctrl.h> 
    56#include "pmsm.h" 
     7 
     8#include <fstream> 
    69 
    710/*! \defgroup PMSM  
     
    148151UIREGISTER(PMSM_PICtrl); 
    149152 
     153class PMSM_LQCtrl: public PMSMCtrl{ 
     154public: 
     155/* 
     156PMSMCtrl: 
     157        double isa; 
     158        double isb; 
     159        double ome; 
     160        double the; 
     161        double Ww; 
     162*/       
     163 
     164//PMSM parameters 
     165        const double a; 
     166        const double b; 
     167        const double c; 
     168        const double d; 
     169        const double e; 
     170         
     171//input penalty 
     172        double r; 
     173         
     174//time step 
     175        const double Dt; 
     176         
     177//receding horizon 
     178        const int rec_hor; 
     179         
     180//system matrices 
     181        mat A; //5x5 
     182        mat B; //5x2 
     183        //mat C; //2x5 
     184        mat Q; //5x5 
     185        mat R; //2x2     
     186         
     187//control matrix 
     188        mat L; 
     189        vec uab; 
     190        vec icond; 
     191         
     192//control maximum 
     193        const double MAXu; 
     194         
     195//lqg controler class 
     196        LQG_universal lq;        
     197         
     198//prediction 
     199        vec p_isa, p_isb, p_ome, p_the; 
     200                 
     201        PMSM_LQCtrl():PMSMCtrl(), a(0.9898), b(0.0072), c(0.0361), d(1.0), e(0.0149), 
     202                                r(0.005), Dt(0.000125), rec_hor(10),                                    //for r is a default value rewrited by pcp.txt file value 
     203                                A(5, 5), B(5, 2), Q(5, 5), R(2, 2), 
     204                                uab(2), icond(6), MAXu(100.0), 
     205                                p_isa(rec_hor+1), p_isb(rec_hor+1), p_ome(rec_hor+1), p_the(rec_hor+1) 
     206        {                        
     207                //set fix matrices elements & dimensions 
     208                A.zeros(); 
     209                        A(0, 0) = A(1, 1) = a; 
     210                        A(2, 2) = d; 
     211                        A(2, 4) = d - 1; 
     212                        A(3, 2) = A(3, 4) = Dt; 
     213                        A(3, 3) = A(4, 4) = 1.0; 
     214                B.zeros(); 
     215                        B(0, 0) = B(1, 1) = c; 
     216                //C.zeros(); 
     217                //      C(0, 0) = C(1, 1) = 1.0; 
     218                Q.zeros(); 
     219                        Q(2, 2) = 1.0; 
     220                R.zeros(); 
     221                        //load input penalty r from file 
     222                        ifstream pcpfile; 
     223                        double pcp; 
     224                         
     225                        pcpfile.open("pcp.txt"); 
     226                        if(pcpfile){ 
     227                                if(pcpfile >> pcp) r = pcp;      
     228                                pcpfile.close(); 
     229                        } 
     230                        R(0, 0) = R(1, 1) = r; 
     231                                                                 
     232                //set lq 
     233                lq.rv = RV("u", 2, 0);                   
     234                lq.set_rvc(RV("x", 5, 0)); 
     235                lq.horizon = rec_hor;    
     236                 
     237                Array<linfnEx> model(2); 
     238                model(0).A = A; 
     239                model(0).B = vec("0 0 0 0 0"); 
     240                model(0).rv = RV("x", 5, 0); 
     241                model(0).rv_ret = RV("x", 5, 1); 
     242                model(1).A = B; 
     243                model(1).B = vec("0 0"); 
     244                model(1).rv = RV("u", 2, 0); 
     245                model(1).rv_ret = RV("x", 5, 1); 
     246                lq.Models = model; 
     247                 
     248                Array<quadraticfn> qloss(2); 
     249                qloss(0).Q.setCh(Q); 
     250                qloss(0).rv = RV("x", 5, 1); 
     251                qloss(1).Q.setCh(R); 
     252                qloss(1).rv = RV("u", 2, 0);             
     253                lq.Losses = qloss; 
     254                 
     255                lq.finalLoss.Q.setCh(Q); 
     256                lq.finalLoss.rv = RV("x", 5, 1); 
     257                 
     258                lq.validate(); 
     259                                                 
     260                uab.zeros(); 
     261        } 
     262                 
     263         
     264        virtual vec ctrlaction(const itpp::vec& cond) { 
     265                PMSMCtrl::ctrlaction(cond); // fills isa,isb,ome,the,Ww 
     266                 
     267                int i; 
     268                lq.resetTime(); 
     269                 
     270                //create prediction 
     271                p_isa.zeros(); 
     272                p_isb.zeros(); 
     273                p_ome.zeros(); 
     274                p_the.zeros(); 
     275                p_isa(0) = isa; 
     276                p_isb(0) = isb; 
     277                p_ome(0) = ome; 
     278                p_the(0) = the; 
     279                 
     280                for(i = 0; i < rec_hor-1; i++){ 
     281                        p_isa(i+1) = a*p_isa(i) + b*p_ome(i)*sin(p_the(i)) + c*0;//uab(0); //use last used control 
     282                        p_isb(i+1) = a*p_isb(i) - b*p_ome(i)*cos(p_the(i)) + c*0;//uab(1); 
     283                        p_ome(i+1) = d*p_ome(i) + e*(p_isb(i)*cos(p_the(i)) - p_isa(i)*sin(p_the(i))); 
     284                        p_the(i+1) = p_the(i) + Dt*p_ome(i); 
     285                } 
     286                 
     287                //create control matrix 
     288                for(i = rec_hor; i > 0; i--){            
     289                        //set variable matrices elements (A matrix only) 
     290                        A(0, 2) = b*sin(p_the(i)); 
     291                        A(0, 3) = b*(p_ome(i))*cos(p_the(i)); 
     292                        A(0, 4) = b*sin(p_the(i)); 
     293                        A(1, 2) = -b*cos(p_the(i)); 
     294                        A(1, 3) = b*(p_ome(i))*sin(p_the(i)); 
     295                        A(1, 4) = -b*cos(p_the(i)); 
     296                        A(2, 0) = -e*sin(p_the(i)); 
     297                        A(2, 1) = e*cos(p_the(i)); 
     298                        A(2, 3) = -e*(p_isa(i)*cos(p_the(i)) + p_isb(i)*sin(p_the(i))); 
     299                         
     300                        lq.Models(0).A = A;              
     301                        lq.redesign(); 
     302                } 
     303                lq.redesign(); 
     304                 
     305                L = lq.getL(); 
     306                icond(0) = isa; 
     307                icond(1) = isb; 
     308                icond(2) = ome - Ww; 
     309                icond(3) = the; 
     310                icond(4) = Ww; 
     311                icond(5) = 0; 
     312                vec tmp = L*icond;                   
     313                 
     314                uab = tmp(0,1); 
     315                 
     316                if(uab(0) > MAXu) uab(0) = MAXu; 
     317                else if(uab(0) < -MAXu) uab(0) = -MAXu; 
     318                if(uab(1) > MAXu) uab(1) = MAXu; 
     319                else if(uab(1) < -MAXu) uab(1) = -MAXu; 
     320                 
     321                return uab; 
     322        }; 
     323}; 
     324UIREGISTER(PMSM_LQCtrl); 
     325 
    150326/*!@}*/ 
    151327#endif //PMSM_CTR_H