00001 #ifndef PMSM_H
00002 #define PMSM_H
00003 
00004 #include <stat/libFN.h>
00005 
00006 
00007 RV rx ( "{ia ib om th }");
00008 RV ru ( "{ua ub }");
00009 RV ry ( "{oia oib }");
00010 
00011 
00012 
00013 
00014 
00016 class IMpmsm : public diffbifn {
00017 protected:
00018         double Rs, Ls, dt, Ypm, kp, p,  J, Mz;
00019 
00020 public:
00021         IMpmsm() :diffbifn (rx.count(), rx, ru ) {};
00023         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;}
00024 
00025         vec eval ( const vec &x0, const vec &u0 ) {
00026                 
00027                 double iam = x0 ( 0 );
00028                 double ibm = x0 ( 1 );
00029                 double omm = x0 ( 2 );
00030                 double thm = x0 ( 3 );
00031                 double uam = u0 ( 0 );
00032                 double ubm = u0 ( 1 );
00033 
00034                 vec xk=zeros ( 4 );
00035                 
00036                 xk ( 0 ) = ( 1.0- Rs/Ls*dt ) * iam + Ypm/Ls*dt*omm * sin ( thm ) + uam*dt/Ls;
00037                 
00038                 xk ( 1 ) = ( 1.0- Rs/Ls*dt ) * ibm - Ypm/Ls*dt*omm * cos ( thm ) + ubm*dt/Ls;
00039                 
00040                 xk ( 2 ) = omm + kp*p*p * Ypm/J*dt* ( ibm * cos ( thm )-iam * sin ( thm ) ) - p/J*dt*Mz;
00041                 
00042                 xk ( 3 ) = thm + omm*dt; 
00043                 if ( xk ( 3 ) >pi ) xk ( 3 )-=2*pi;
00044                 if ( xk ( 3 ) <-pi ) xk ( 3 ) +=2*pi;
00045                 return xk;
00046         }
00047 
00048         void dfdx_cond ( const vec &x0, const vec &u0, mat &A, bool full=true ) {
00049                 double iam = x0 ( 0 );
00050                 double ibm = x0 ( 1 );
00051                 double omm = x0 ( 2 );
00052                 double thm = x0 ( 3 );
00053                 
00054                 A ( 0,0 ) = ( 1.0- Rs/Ls*dt ); A ( 0,1 ) = 0.0;
00055                 A ( 0,2 ) = Ypm/Ls*dt* sin ( thm ); A ( 0,3 ) = Ypm/Ls*dt*omm * ( cos ( thm ) );
00056                 
00057                 A ( 1,0 ) = 0.0 ; A ( 1,1 ) = ( 1.0- Rs/Ls*dt );
00058                 A ( 1,2 ) = -Ypm/Ls*dt* cos ( thm ); A ( 1,3 ) = Ypm/Ls*dt*omm * ( sin ( thm ) );
00059                 
00060                 A ( 2,0 ) = kp*p*p * Ypm/J*dt* ( - sin ( thm ) );
00061                 A ( 2,1 ) = kp*p*p * Ypm/J*dt* ( cos ( thm ) );
00062                 A ( 2,2 ) = 1.0;
00063                 A ( 2,3 ) = kp*p*p * Ypm/J*dt* ( -ibm * sin ( thm )-iam * cos ( thm ) );
00064                 
00065                 A ( 3,0 ) = 0.0; A ( 3,1 ) = 0.0; A ( 3,2 ) = dt; A ( 3,3 ) = 1.0;
00066         }
00067 
00068         void dfdu_cond ( const vec &x0, const vec &u0, mat &A, bool full=true ) {it_error ( "not needed" );};
00069 
00070 };
00071 
00073 class IMpmsmStat : public IMpmsm {
00074         IMpmsmStat() :IMpmsm() {};
00076         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;}
00077 
00078         vec eval ( const vec &x0, const vec &u0 ) {
00079                 
00080                 double iam = x0 ( 0 );
00081                 double ibm = x0 ( 1 );
00082                 double omm = x0 ( 2 );
00083                 double thm = x0 ( 3 );
00084                 double uam = u0 ( 0 );
00085                 double ubm = u0 ( 1 );
00086 
00087                 vec xk=zeros ( 4 );
00088                 
00089                 xk ( 0 ) = ( 1.0- Rs/Ls*dt ) * iam + Ypm/Ls*dt*omm * sin ( thm ) + uam*dt/Ls;
00090                 
00091                 xk ( 1 ) = ( 1.0- Rs/Ls*dt ) * ibm - Ypm/Ls*dt*omm * cos ( thm ) + ubm*dt/Ls;
00092                 
00093                 xk ( 2 ) = omm;
00094                 
00095                 xk ( 3 ) = rem(thm + omm*dt,2*pi); 
00096                 return xk;
00097         }
00098 
00099         void dfdx_cond ( const vec &x0, const vec &u0, mat &A, bool full=true ) {
00100 
00101 
00102                 double omm = x0 ( 2 );
00103                 double thm = x0 ( 3 );
00104                 
00105                 A ( 0,0 ) = ( 1.0- Rs/Ls*dt ); A ( 0,1 ) = 0.0;
00106                 A ( 0,2 ) = Ypm/Ls*dt* sin ( thm ); A ( 0,3 ) = Ypm/Ls*dt*omm * ( cos ( thm ) );
00107                 
00108                 A ( 1,0 ) = 0.0 ; A ( 1,1 ) = ( 1.0- Rs/Ls*dt );
00109                 A ( 1,2 ) = -Ypm/Ls*dt* cos ( thm ); A ( 1,3 ) = Ypm/Ls*dt*omm * ( sin ( thm ) );
00110                 
00111                 A ( 2,0 ) = 0.0;
00112                 A ( 2,1 ) = 0.0;
00113                 A ( 2,2 ) = 1.0;
00114                 A ( 2,3 ) = 0.0;
00115                 
00116                 A ( 3,0 ) = 0.0; A ( 3,1 ) = 0.0; A ( 3,2 ) = dt; A ( 3,3 ) = 1.0;
00117         }
00118 
00119         void dfdu_cond ( const vec &x0, const vec &u0, mat &A, bool full=true ) {it_error ( "not needed" );};
00120 
00121 };
00122 
00124 class OMpmsm: public diffbifn {
00125 public:
00126         OMpmsm() :diffbifn (2, rx,ru ) {};
00127 
00128         vec eval ( const vec &x0, const vec &u0 ) {
00129                 vec y ( 2 );
00130                 y ( 0 ) = x0 ( 0 );
00131                 y ( 1 ) = x0 ( 1 );
00132                 return y;
00133         }
00134 
00135         void dfdx_cond ( const vec &x0, const vec &u0, mat &A, bool full=true ) {
00136                 A.clear();
00137                 A ( 0,0 ) = 1.0;
00138                 A ( 1,1 ) = 1.0;
00139         }
00140 };
00141 
00142 #endif //PMSM_H