OpenWAM
Public Member Functions | List of all members
TPIDController Class Reference

#include <TPIDController.h>

Inheritance diagram for TPIDController:
[legend]
Collaboration diagram for TPIDController:
[legend]

Public Member Functions

 TPIDController (int i)
 
 ~TPIDController ()
 
double Output (double Time)
 
void LeeController (const char *FileWAM, fpos_t &filepos)
 
void AsignaObjetos (TSensor **Sensor, TController **Controller)
 
void LeeResultadosMedControlador (const char *FileWAM, fpos_t &filepos)
 
void LeeResultadosInsControlador (const char *FileWAM, fpos_t &filepos)
 
void CabeceraResultadosMedControlador (stringstream &medoutput)
 
void CabeceraResultadosInsControlador (stringstream &insoutput)
 
void ImprimeResultadosMedControlador (stringstream &medoutput)
 
void ImprimeResultadosInsControlador (stringstream &insoutput)
 
void IniciaMedias ()
 
void ResultadosMediosController ()
 
void AcumulaResultadosMediosController (double Actual)
 
void ResultadosInstantController ()
 
- Public Member Functions inherited from TController
 TController (nmControlMethod meth, int i)
 
 ~TController ()
 

Additional Inherited Members

- Protected Attributes inherited from TController
std::vector< TSensor * > FSensor
 Array with the pointers of the sensor inputs.
 
int FNumSensors
 Number of sensor input.
 
iVector FSensorID
 Array with the ID of the sensor inputs.
 
int FControllerID
 ID of this controller.
 
nmControlMethod FControl
 Type of controller.
 
stResMediosCtrl FResMediosCtrl
 Struct with the average results of the controllers.
 
stResInstantCtrl FResInstantCtrl
 Struct with the average results of the controllers.
 

Detailed Description

This object represents a PID controller

Definition at line 35 of file TPIDController.h.

Constructor & Destructor Documentation

◆ TPIDController()

TPIDController::TPIDController ( int  i)

PID controller contructor

Parameters
iIndex

Definition at line 35 of file TPIDController.cpp.

35  :
36  TController(nmCtlPID, i) {
37  fID = i + 1;
38  fError_ant = 0;
39  fTime_ant = 0;
40  fInicio = true;
41  fDwell = 0.5;
42 }

◆ ~TPIDController()

TPIDController::~TPIDController ( )

PID controller destructor

Definition at line 44 of file TPIDController.cpp.

44  {
45 
46 }

Member Function Documentation

◆ AcumulaResultadosMediosController()

void TPIDController::AcumulaResultadosMediosController ( double  Actual)
virtual

Acumulate average results

Parameters
ActualCurrent time

Implements TController.

Definition at line 444 of file TPIDController.cpp.

444  {
445  try {
446  /* Lo que se hace en esta funcion se realiza dentro del calculo del eje, para asi poder
447  llevar a cabo la salida de resultados medios por pantalla. */
448  double Delta = Actual - FResMediosCtrl.Tiempo0;
449 
450  if(FResMediosCtrl.Output) {
451  FResMediosCtrl.OutputSUM += fOutput * Delta;
452  }
453  if(FResMediosCtrl.Error) {
454  FResMediosCtrl.ErrorSUM += fError * Delta;
455  }
456  if(FResMediosCtrl.POutput) {
457  FResMediosCtrl.POutputSUM += fpact * Delta;
458  }
459  if(FResMediosCtrl.IOutput) {
460  FResMediosCtrl.IOutputSUM += fiact * Delta;
461  }
462  if(FResMediosCtrl.DOutput) {
463  FResMediosCtrl.DOutputSUM += fdact * Delta;
464  }
465  if(FResMediosCtrl.Output_filt) {
466  FResMediosCtrl.Output_filtSUM += fOutput_filt * Delta;
467  }
468  FResMediosCtrl.TiempoSUM += Delta;
469  FResMediosCtrl.Tiempo0 = Actual;
470 
471  } catch(exception & N) {
472  std::cout << "ERROR: TPIDController::AcumulaResultadosMediosController en el eje: " << fID << std::endl;
473  // std::cout << "Tipo de error: " << N.what() << std::endl;
474  throw Exception(N.what());
475  }
476 }

References TController::FResMediosCtrl.

Here is the caller graph for this function:

◆ AsignaObjetos()

void TPIDController::AsignaObjetos ( TSensor **  Sensor,
TController **  Controller 
)
virtual

Asign the sensor input and the setpoint controller

Parameters
SensorArray with sensor objects
ControllerArray with controller objects

Implements TController.

Definition at line 165 of file TPIDController.cpp.

165  {
166 
167  FSensor.push_back(Sensor[FSensorID[0] - 1]);
168 
169  if(fSetPointControlled)
170  fSetPointController = Controller[fSetPointControllerID - 1];
171 
172 }

References TController::FSensor, and TController::FSensorID.

◆ CabeceraResultadosInsControlador()

void TPIDController::CabeceraResultadosInsControlador ( stringstream &  insoutput)
virtual

Generate instantaneous results header

Parameters
insoutputStringStream where the instantaneous results are stored

Implements TController.

Definition at line 296 of file TPIDController.cpp.

296  {
297  try {
298  std::string Label;
299 
300  if(FResInstantCtrl.Output) {
301  Label = "\t" + PutLabel(705) + std::to_string(fID) + PutLabel(901);
302  insoutput << Label.c_str();
303  }
304  if(FResInstantCtrl.Error) {
305  Label = "\t" + PutLabel(706) + std::to_string(fID) + PutLabel(901);
306  insoutput << Label.c_str();
307  }
308  if(FResInstantCtrl.POutput) {
309  Label = "\t" + PutLabel(709) + std::to_string(fID) + PutLabel(901);
310  insoutput << Label.c_str();
311  }
312  if(FResInstantCtrl.IOutput) {
313  Label = "\t" + PutLabel(710) + std::to_string(fID) + PutLabel(901);
314  insoutput << Label.c_str();
315  }
316  if(FResInstantCtrl.DOutput) {
317  Label = "\t" + PutLabel(711) + std::to_string(fID) + PutLabel(901);
318  insoutput << Label.c_str();
319  }
320  if(FResInstantCtrl.Output_filt) {
321  Label = "\t" + PutLabel(712) + std::to_string(fID) + PutLabel(901);
322  insoutput << Label.c_str();
323  }
324  } catch(exception & N) {
325  std::cout << "ERROR: TPIDController::CabeceraResultadosInsControlador en el controlador " << fID << std::endl;
326  std::cout << "Tipo de error: " << N.what() << std::endl;
327  throw Exception(N.what());
328  }
329 }

References TController::FResInstantCtrl, and PutLabel().

Here is the call graph for this function:

◆ CabeceraResultadosMedControlador()

void TPIDController::CabeceraResultadosMedControlador ( stringstream &  medoutput)
virtual

Generate average results header

Parameters
medoutputStringStrems where the average results are stored

Implements TController.

Definition at line 260 of file TPIDController.cpp.

260  {
261  try {
262  std::string Label;
263 
264  if(FResMediosCtrl.Output) {
265  Label = "\t" + PutLabel(705) + std::to_string(fID) + PutLabel(901);
266  medoutput << Label.c_str();
267  }
268  if(FResMediosCtrl.Error) {
269  Label = "\t" + PutLabel(706) + std::to_string(fID) + PutLabel(901);
270  medoutput << Label.c_str();
271  }
272  if(FResMediosCtrl.POutput) {
273  Label = "\t" + PutLabel(709) + std::to_string(fID) + PutLabel(901);
274  medoutput << Label.c_str();
275  }
276  if(FResMediosCtrl.IOutput) {
277  Label = "\t" + PutLabel(710) + std::to_string(fID) + PutLabel(901);
278  medoutput << Label.c_str();
279  }
280  if(FResMediosCtrl.DOutput) {
281  Label = "\t" + PutLabel(711) + std::to_string(fID) + PutLabel(901);
282  medoutput << Label.c_str();
283  }
284  if(FResMediosCtrl.Output_filt) {
285  Label = "\t" + PutLabel(712) + std::to_string(fID) + PutLabel(901);
286  medoutput << Label.c_str();
287  }
288 
289  } catch(exception & N) {
290  std::cout << "ERROR: TPIDController::CabeceraResultadosMedControlador en el controlador " << fID << std::endl;
291  std::cout << "Tipo de error: " << N.what() << std::endl;
292  throw Exception(N.what());
293  }
294 }

References TController::FResMediosCtrl, and PutLabel().

Here is the call graph for this function:

◆ ImprimeResultadosInsControlador()

void TPIDController::ImprimeResultadosInsControlador ( stringstream &  insoutput)
virtual

Print instantaneous results

Parameters
insoutputStringStream where the instantaneous results are stored

Implements TController.

Definition at line 360 of file TPIDController.cpp.

360  {
361  try {
362  std::string Label;
363 
364  if(FResInstantCtrl.Output) {
365  insoutput << "\t" << FResInstantCtrl.OutputINS;
366  }
367  if(FResInstantCtrl.Error) {
368  insoutput << "\t" << FResInstantCtrl.ErrorINS;
369  }
370  if(FResInstantCtrl.POutput) {
371  insoutput << "\t" << FResInstantCtrl.POutputINS;
372  }
373  if(FResInstantCtrl.IOutput) {
374  insoutput << "\t" << FResInstantCtrl.IOutputINS;
375  }
376  if(FResInstantCtrl.DOutput) {
377  insoutput << "\t" << FResInstantCtrl.DOutputINS;
378  }
379  if(FResInstantCtrl.Output_filt) {
380  insoutput << "\t" << FResInstantCtrl.Output_filtINS;
381  }
382  } catch(exception & N) {
383  std::cout << "ERROR: TPIDController::CabeceraResultadosInsControlador en el controlador " << fID << std::endl;
384  std::cout << "Tipo de error: " << N.what() << std::endl;
385  throw Exception(N.what());
386  }
387 }

References TController::FResInstantCtrl.

◆ ImprimeResultadosMedControlador()

void TPIDController::ImprimeResultadosMedControlador ( stringstream &  medoutput)
virtual

Print average results

Parameters
medoutputStringStream where the average results are stored

Implements TController.

Definition at line 331 of file TPIDController.cpp.

331  {
332  try {
333  std::string Label;
334 
335  if(FResMediosCtrl.Output) {
336  medoutput << "\t" << FResMediosCtrl.OutputMED;
337  }
338  if(FResMediosCtrl.Error) {
339  medoutput << "\t" << FResMediosCtrl.ErrorMED;
340  }
341  if(FResMediosCtrl.POutput) {
342  medoutput << "\t" << FResMediosCtrl.POutputMED;
343  }
344  if(FResMediosCtrl.IOutput) {
345  medoutput << "\t" << FResMediosCtrl.IOutputMED;
346  }
347  if(FResMediosCtrl.DOutput) {
348  medoutput << "\t" << FResMediosCtrl.DOutputMED;
349  }
350  if(FResMediosCtrl.Output_filt) {
351  medoutput << "\t" << FResMediosCtrl.Output_filtMED;
352  }
353  } catch(exception & N) {
354  std::cout << "ERROR: TPIDController::ImprimeResultadosMedControlador en el controlador " << fID << std::endl;
355  std::cout << "Tipo de error: " << N.what() << std::endl;
356  throw Exception(N.what());
357  }
358 }

References TController::FResMediosCtrl.

◆ IniciaMedias()

void TPIDController::IniciaMedias ( )
virtual

Initialize average results

Implements TController.

Definition at line 389 of file TPIDController.cpp.

389  {
390  try {
391 
392  FResMediosCtrl.OutputSUM = 0.;
393  FResMediosCtrl.ErrorSUM = 0.;
394  FResMediosCtrl.POutputSUM = 0.;
395  FResMediosCtrl.IOutputSUM = 0.;
396  FResMediosCtrl.DOutputSUM = 0.;
397  FResMediosCtrl.Output_filtSUM = 0.;
398  FResMediosCtrl.TiempoSUM = 0.;
399  FResMediosCtrl.Tiempo0 = 0.;
400 
401  } catch(exception & N) {
402  std::cout << "ERROR: TPIDController::IniciaMedias en el controlador: " << fID << std::endl;
403  // std::cout << "Tipo de error: " << N.what() << std::endl;
404  throw Exception(N.what());
405  }
406 }

References TController::FResMediosCtrl.

◆ LeeController()

void TPIDController::LeeController ( const char *  FileWAM,
fpos_t &  filepos 
)
virtual

Read the PID data

Parameters
FileWAMInput data filename
fileposPosition within the input file

Implements TController.

Definition at line 126 of file TPIDController.cpp.

126  {
127 
128  int ctrl = 0;
129 
130  FILE *fich = fopen(FileWAM, "r");
131  fsetpos(fich, &filepos);
132 
133  fscanf(fich, "%lf %lf %lf ", &fKP_pos, &fKI_pos, &fKD_pos);
134  fscanf(fich, "%lf %lf %lf ", &fKP_neg, &fKI_neg, &fKD_neg);
135 
136  fscanf(fich, "%lf %lf %lf %lf ", &fOutput, &fOutput0, &fMax_out, &fMin_out);
137 
138  fscanf(fich, "%lf %lf %lf ", &fPeriod, &fDelay, &fGain);
139 
140  fI_ant = fOutput;
141  fiact = fOutput;
142  fOutput_ant = fOutput;
143  fOutput_filt = fOutput;
144  fOutput_filt_ant = fOutput;
145 
146  int tmp = 0;
147 
148  fscanf(fich, "%lf ", &fSetPoint);
149  fscanf(fich, "%d ", &ctrl);
150  if(ctrl == 0)
151  fSetPointControlled = false;
152  else {
153  fSetPointControlled = true;
154  fSetPointControllerID = ctrl;
155  }
156 
157  FSensorID.resize(1);
158  fscanf(fich, "%d ", &FSensorID[0]);
159 
160  fgetpos(fich, &filepos);
161  fclose(fich);
162 
163 }

References TController::FSensorID.

◆ LeeResultadosInsControlador()

void TPIDController::LeeResultadosInsControlador ( const char *  FileWAM,
fpos_t &  filepos 
)
virtual

Read the instantaneous results selected

Parameters
FileWAMInput data filename
fileposPosition within the input file

Implements TController.

Definition at line 217 of file TPIDController.cpp.

217  {
218  try {
219  int nvars = 0, var = 0;
220 
221  FILE *fich = fopen(FileWAM, "r");
222  fsetpos(fich, &filepos);
223 
224  fscanf(fich, "%d ", &nvars);
225  for(int i = 0; i < nvars; i++) {
226  fscanf(fich, "%d ", &var);
227  switch(var) {
228  case 0:
229  FResInstantCtrl.Output = true;
230  break;
231  case 1:
232  FResInstantCtrl.Error = true;
233  break;
234  case 2:
235  FResInstantCtrl.POutput = true;
236  break;
237  case 3:
238  FResInstantCtrl.IOutput = true;
239  break;
240  case 4:
241  FResInstantCtrl.DOutput = true;
242  break;
243  case 5:
244  FResInstantCtrl.Output_filt = true;
245  break;
246  default:
247  std::cout << "Resultados instantaneos en Controlador " << fID << " no implementados " << std::endl;
248  }
249  }
250 
251  fgetpos(fich, &filepos);
252  fclose(fich);
253  } catch(exception & N) {
254  std::cout << "ERROR: TPIDController::LeeResultadosInsControlador en el controlador " << fID << std::endl;
255  std::cout << "Tipo de error: " << N.what() << std::endl;
256  throw Exception(N.what());
257  }
258 }

References TController::FResInstantCtrl.

◆ LeeResultadosMedControlador()

void TPIDController::LeeResultadosMedControlador ( const char *  FileWAM,
fpos_t &  filepos 
)
virtual

Read the average results selected

Parameters
FileWAMInput data filename
fileposPosition within the input file

Implements TController.

Definition at line 174 of file TPIDController.cpp.

174  {
175  try {
176  int nvars = 0, var = 0;
177 
178  FILE *fich = fopen(FileWAM, "r");
179  fsetpos(fich, &filepos);
180 
181  fscanf(fich, "%d ", &nvars);
182  for(int i = 0; i < nvars; i++) {
183  fscanf(fich, "%d ", &var);
184  switch(var) {
185  case 0:
186  FResMediosCtrl.Output = true;
187  break;
188  case 1:
189  FResMediosCtrl.Error = true;
190  break;
191  case 2:
192  FResMediosCtrl.POutput = true;
193  break;
194  case 3:
195  FResMediosCtrl.IOutput = true;
196  break;
197  case 4:
198  FResMediosCtrl.DOutput = true;
199  break;
200  case 5:
201  FResMediosCtrl.Output_filt = true;
202  break;
203  default:
204  std::cout << "Resultados medios en Controlador " << fID << " no implementados " << std::endl;
205  }
206  }
207 
208  fgetpos(fich, &filepos);
209  fclose(fich);
210  } catch(exception & N) {
211  std::cout << "ERROR: TPIDController::LeeResultadosControlador en el controlador " << fID << std::endl;
212  std::cout << "Tipo de error: " << N.what() << std::endl;
213  throw Exception(N.what());
214  }
215 }

References TController::FResMediosCtrl.

◆ Output()

double TPIDController::Output ( double  Time)
virtual

Return the PID controller output

Parameters
TimeCurrent PID output

Implements TController.

Definition at line 48 of file TPIDController.cpp.

48  {
49  double dt = 0., out = 0., deltaT = 0., Kp = 0., Ki = 0., Kd = 0.;
50 
51  dt = Time - fTime_ant;
52 
53  if(dt > fPeriod && Time > fDwell) {
54 
55  if(fSetPointControlled)
56  fSetPoint = fSetPointController->Output(Time);
57 
58  fError = FSensor[0]->Output() - fSetPoint;
59 
60  if(fInicio) {
61  fError_ant = fError;
62  fiact = 0;
63  fInicio = false;
64  }
65 
66  if(fError > 0) {
67  Kp = fKP_pos;
68  Ki = fKI_pos;
69  Kd = fKD_pos;
70 // if(fError_ant < 0){
71 // fiact=0.;
72 // }
73 
74  } else {
75  Kp = fKP_neg;
76  Ki = fKI_neg;
77  Kd = fKD_neg;
78 // if(fError_ant > 0){
79 // fiact=0.;
80 // }
81  }
82 
83  fpact = Kp * fError;
84  fdact = Kd * (fError - fError_ant) / dt;
85  fiact = fiact + Ki * fError * dt;
86  //fiact = Ki * fError * dt;
87 
88  //fOutput = fOutput_ant + fpact + fdact + fiact;
89 
90  fOutput = fpact + fdact + fiact;
91 
92  if(fOutput > fMax_out) {
93  fOutput = fMax_out;
94  fiact = fI_ant;
95 // if (fError < 0)
96 // fI_ant = fI_ant + Ki * fError * dt;
97  } else if(fOutput < fMin_out) {
98  fOutput = fMin_out;
99  fiact = fI_ant;
100 // if (fError > 0)
101 // fI_ant = fI_ant + Ki * fError * dt;
102  }
103 // else {
104 // fI_ant = fI_ant + Ki * fError * dt;
105 // }
106 
107  fI_ant = fiact;
108  fError_ant = fError;
109 
110  fTime_ant = Time;
111  }
112  deltaT = Time - fTime_ant_filt;
113  if(deltaT > 0) {
114  fOutput_filt = ((2 * fDelay - deltaT) * fOutput_filt_ant + deltaT * fGain * (fOutput + fOutput_ant)) /
115  (2 * fDelay + deltaT);
116  fOutput_filt_ant = fOutput_filt;
117  fOutput_ant = fOutput;
118  fTime_ant_filt = Time;
119  }
120 
121  AcumulaResultadosMediosController(Time);
122 
123  return fOutput_filt;
124 }

References AcumulaResultadosMediosController(), TController::FSensor, and TController::Output().

Here is the call graph for this function:

◆ ResultadosInstantController()

void TPIDController::ResultadosInstantController ( )
virtual

Calculate instanteneous results

Implements TController.

Definition at line 478 of file TPIDController.cpp.

478  {
479  try {
480  if(FResInstantCtrl.Output)
481  FResInstantCtrl.OutputINS = fOutput;
482  if(FResInstantCtrl.Error)
483  FResInstantCtrl.ErrorINS = fError;
484  if(FResInstantCtrl.POutput)
485  FResInstantCtrl.POutputINS = fpact;
486  if(FResInstantCtrl.IOutput)
487  FResInstantCtrl.IOutputINS = fiact;
488  if(FResInstantCtrl.DOutput)
489  FResInstantCtrl.DOutputINS = fdact;
490  if(FResInstantCtrl.Output_filt)
491  FResInstantCtrl.Output_filtINS = fOutput_filt;
492 
493  } catch(exception & N) {
494  std::cout << "ERROR: TPIDController::ResultadosInstantController en el eje " << fID << std::endl;
495  std::cout << "Tipo de error: " << N.what() << std::endl;
496  throw Exception(N.what());
497  }
498 }

References TController::FResInstantCtrl.

◆ ResultadosMediosController()

void TPIDController::ResultadosMediosController ( )
virtual

Calculate average results

Implements TController.

Definition at line 408 of file TPIDController.cpp.

408  {
409  try {
410 
411  if(FResMediosCtrl.Output) {
412  FResMediosCtrl.OutputMED = FResMediosCtrl.OutputSUM / FResMediosCtrl.TiempoSUM;
413  FResMediosCtrl.OutputSUM = 0.;
414  }
415  if(FResMediosCtrl.Error) {
416  FResMediosCtrl.ErrorMED = FResMediosCtrl.ErrorSUM / FResMediosCtrl.TiempoSUM;
417  FResMediosCtrl.ErrorSUM = 0.;
418  }
419  if(FResMediosCtrl.POutput) {
420  FResMediosCtrl.POutputMED = FResMediosCtrl.POutputSUM / FResMediosCtrl.TiempoSUM;
421  FResMediosCtrl.POutputSUM = 0.;
422  }
423  if(FResMediosCtrl.IOutput) {
424  FResMediosCtrl.IOutputMED = FResMediosCtrl.IOutputSUM / FResMediosCtrl.TiempoSUM;
425  FResMediosCtrl.IOutputSUM = 0.;
426  }
427  if(FResMediosCtrl.DOutput) {
428  FResMediosCtrl.DOutputMED = FResMediosCtrl.DOutputSUM / FResMediosCtrl.TiempoSUM;
429  FResMediosCtrl.DOutputSUM = 0.;
430  }
431  if(FResMediosCtrl.Output_filt) {
432  FResMediosCtrl.Output_filtMED = FResMediosCtrl.Output_filtSUM / FResMediosCtrl.TiempoSUM;
433  FResMediosCtrl.Output_filtSUM = 0.;
434  }
435  FResMediosCtrl.TiempoSUM = 0;
436 
437  } catch(exception & N) {
438  std::cout << "ERROR: TPIDController::ResultadosMediosController en el eje: " << fID << std::endl;
439  // std::cout << "Tipo de error: " << N.what() << std::endl;
440  throw Exception(N.what());
441  }
442 }

References TController::FResMediosCtrl.

The documentation for this class was generated from the following files:
TController::TController
TController(nmControlMethod meth, int i)
Definition: TController.cpp:38
TController::FSensorID
iVector FSensorID
Array with the ID of the sensor inputs.
Definition: TController.h:43
TController::FResMediosCtrl
stResMediosCtrl FResMediosCtrl
Struct with the average results of the controllers.
Definition: TController.h:49
PutLabel
std::string PutLabel(int idx)
Returns an integer.
Definition: labels.cpp:475
Exception
Custom exception class.
Definition: Exception.hpp:39
TPIDController::AcumulaResultadosMediosController
void AcumulaResultadosMediosController(double Actual)
Definition: TPIDController.cpp:444
TController::FResInstantCtrl
stResInstantCtrl FResInstantCtrl
Struct with the average results of the controllers.
Definition: TController.h:50
TController::Output
virtual double Output(double Time)=0
TController::FSensor
std::vector< TSensor * > FSensor
Array with the pointers of the sensor inputs.
Definition: TController.h:40
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