TPIDController Class Reference

#include <TPIDController.h>

Inheritance diagram for TPIDController:

Collaboration diagram for TPIDController:

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

i

Index

Definition at line 35 of file TPIDController.cpp.

                                    :
    TController(nmCtlPID, i) {
    fID = i + 1;
    fError_ant = 0;
    fTime_ant = 0;
    fInicio = true;
    fDwell = 0.5;
}

~TPIDController()

TPIDController::~TPIDController

(

)

PID controller destructor

Definition at line 44 of file TPIDController.cpp.

                                {

}

Member Function Documentation

AcumulaResultadosMediosController()

void TPIDController::AcumulaResultadosMediosController ( double  Actual )

virtual

Acumulate average results

Parameters

Actual

Current time

Implements TController.

Definition at line 444 of file TPIDController.cpp.

                                                                    {
    try {
        /* Lo que se hace en esta funcion se realiza dentro del calculo del eje, para asi poder
         llevar a cabo la salida de resultados medios por pantalla. */
        double Delta = Actual - FResMediosCtrl.Tiempo0;

        if(FResMediosCtrl.Output) {
            FResMediosCtrl.OutputSUM += fOutput * Delta;
        }
        if(FResMediosCtrl.Error) {
            FResMediosCtrl.ErrorSUM += fError * Delta;
        }
        if(FResMediosCtrl.POutput) {
            FResMediosCtrl.POutputSUM += fpact * Delta;
        }
        if(FResMediosCtrl.IOutput) {
            FResMediosCtrl.IOutputSUM += fiact * Delta;
        }
        if(FResMediosCtrl.DOutput) {
            FResMediosCtrl.DOutputSUM += fdact * Delta;
        }
        if(FResMediosCtrl.Output_filt) {
            FResMediosCtrl.Output_filtSUM += fOutput_filt * Delta;
        }
        FResMediosCtrl.TiempoSUM += Delta;
        FResMediosCtrl.Tiempo0 = Actual;

    } catch(exception & N) {
        std::cout << "ERROR: TPIDController::AcumulaResultadosMediosController en el eje: " << fID << std::endl;
        // std::cout << "Tipo de error: " << N.what() << std::endl;
        throw Exception(N.what());
    }
}

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

Sensor	Array with sensor objects
Controller	Array with controller objects

Implements TController.

Definition at line 165 of file TPIDController.cpp.

                                                                             {

    FSensor.push_back(Sensor[FSensorID[0] - 1]);

    if(fSetPointControlled)
        fSetPointController = Controller[fSetPointControllerID - 1];

}

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

CabeceraResultadosInsControlador()

void TPIDController::CabeceraResultadosInsControlador ( stringstream &  insoutput )

virtual

Generate instantaneous results header

Parameters

insoutput

StringStream where the instantaneous results are stored

Implements TController.

Definition at line 296 of file TPIDController.cpp.

                                                                             {
    try {
        std::string Label;

        if(FResInstantCtrl.Output) {
            Label = "\t" + PutLabel(705) + std::to_string(fID) + PutLabel(901);
            insoutput << Label.c_str();
        }
        if(FResInstantCtrl.Error) {
            Label = "\t" + PutLabel(706) + std::to_string(fID) + PutLabel(901);
            insoutput << Label.c_str();
        }
        if(FResInstantCtrl.POutput) {
            Label = "\t" + PutLabel(709) + std::to_string(fID) + PutLabel(901);
            insoutput << Label.c_str();
        }
        if(FResInstantCtrl.IOutput) {
            Label = "\t" + PutLabel(710) + std::to_string(fID) + PutLabel(901);
            insoutput << Label.c_str();
        }
        if(FResInstantCtrl.DOutput) {
            Label = "\t" + PutLabel(711) + std::to_string(fID) + PutLabel(901);
            insoutput << Label.c_str();
        }
        if(FResInstantCtrl.Output_filt) {
            Label = "\t" + PutLabel(712) + std::to_string(fID) + PutLabel(901);
            insoutput << Label.c_str();
        }
    } catch(exception & N) {
        std::cout << "ERROR: TPIDController::CabeceraResultadosInsControlador en el controlador " << fID << std::endl;
        std::cout << "Tipo de error: " << N.what() << std::endl;
        throw Exception(N.what());
    }
}

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

medoutput

StringStrems where the average results are stored

Implements TController.

Definition at line 260 of file TPIDController.cpp.

                                                                             {
    try {
        std::string Label;

        if(FResMediosCtrl.Output) {
            Label = "\t" + PutLabel(705) + std::to_string(fID) + PutLabel(901);
            medoutput << Label.c_str();
        }
        if(FResMediosCtrl.Error) {
            Label = "\t" + PutLabel(706) + std::to_string(fID) + PutLabel(901);
            medoutput << Label.c_str();
        }
        if(FResMediosCtrl.POutput) {
            Label = "\t" + PutLabel(709) + std::to_string(fID) + PutLabel(901);
            medoutput << Label.c_str();
        }
        if(FResMediosCtrl.IOutput) {
            Label = "\t" + PutLabel(710) + std::to_string(fID) + PutLabel(901);
            medoutput << Label.c_str();
        }
        if(FResMediosCtrl.DOutput) {
            Label = "\t" + PutLabel(711) + std::to_string(fID) + PutLabel(901);
            medoutput << Label.c_str();
        }
        if(FResMediosCtrl.Output_filt) {
            Label = "\t" + PutLabel(712) + std::to_string(fID) + PutLabel(901);
            medoutput << Label.c_str();
        }

    } catch(exception & N) {
        std::cout << "ERROR: TPIDController::CabeceraResultadosMedControlador en el controlador " << fID << std::endl;
        std::cout << "Tipo de error: " << N.what() << std::endl;
        throw Exception(N.what());
    }
}

References TController::FResMediosCtrl, and PutLabel().

Here is the call graph for this function:

ImprimeResultadosInsControlador()

void TPIDController::ImprimeResultadosInsControlador ( stringstream &  insoutput )

virtual

Print instantaneous results

Parameters

insoutput

StringStream where the instantaneous results are stored

Implements TController.

Definition at line 360 of file TPIDController.cpp.

                                                                            {
    try {
        std::string Label;

        if(FResInstantCtrl.Output) {
            insoutput << "\t" << FResInstantCtrl.OutputINS;
        }
        if(FResInstantCtrl.Error) {
            insoutput << "\t" << FResInstantCtrl.ErrorINS;
        }
        if(FResInstantCtrl.POutput) {
            insoutput << "\t" << FResInstantCtrl.POutputINS;
        }
        if(FResInstantCtrl.IOutput) {
            insoutput << "\t" << FResInstantCtrl.IOutputINS;
        }
        if(FResInstantCtrl.DOutput) {
            insoutput << "\t" << FResInstantCtrl.DOutputINS;
        }
        if(FResInstantCtrl.Output_filt) {
            insoutput << "\t" << FResInstantCtrl.Output_filtINS;
        }
    } catch(exception & N) {
        std::cout << "ERROR: TPIDController::CabeceraResultadosInsControlador en el controlador " << fID << std::endl;
        std::cout << "Tipo de error: " << N.what() << std::endl;
        throw Exception(N.what());
    }
}

References TController::FResInstantCtrl.

ImprimeResultadosMedControlador()

void TPIDController::ImprimeResultadosMedControlador ( stringstream &  medoutput )

virtual

Print average results

Parameters

medoutput

StringStream where the average results are stored

Implements TController.

Definition at line 331 of file TPIDController.cpp.

                                                                            {
    try {
        std::string Label;

        if(FResMediosCtrl.Output) {
            medoutput << "\t" << FResMediosCtrl.OutputMED;
        }
        if(FResMediosCtrl.Error) {
            medoutput << "\t" << FResMediosCtrl.ErrorMED;
        }
        if(FResMediosCtrl.POutput) {
            medoutput << "\t" << FResMediosCtrl.POutputMED;
        }
        if(FResMediosCtrl.IOutput) {
            medoutput << "\t" << FResMediosCtrl.IOutputMED;
        }
        if(FResMediosCtrl.DOutput) {
            medoutput << "\t" << FResMediosCtrl.DOutputMED;
        }
        if(FResMediosCtrl.Output_filt) {
            medoutput << "\t" << FResMediosCtrl.Output_filtMED;
        }
    } catch(exception & N) {
        std::cout << "ERROR: TPIDController::ImprimeResultadosMedControlador en el controlador " << fID << std::endl;
        std::cout << "Tipo de error: " << N.what() << std::endl;
        throw Exception(N.what());
    }
}

References TController::FResMediosCtrl.

IniciaMedias()

void TPIDController::IniciaMedias ( )

virtual

Initialize average results

Implements TController.

Definition at line 389 of file TPIDController.cpp.

                                  {
    try {

        FResMediosCtrl.OutputSUM = 0.;
        FResMediosCtrl.ErrorSUM = 0.;
        FResMediosCtrl.POutputSUM = 0.;
        FResMediosCtrl.IOutputSUM = 0.;
        FResMediosCtrl.DOutputSUM = 0.;
        FResMediosCtrl.Output_filtSUM = 0.;
        FResMediosCtrl.TiempoSUM = 0.;
        FResMediosCtrl.Tiempo0 = 0.;

    } catch(exception & N) {
        std::cout << "ERROR: TPIDController::IniciaMedias en el controlador: " << fID << std::endl;
        // std::cout << "Tipo de error: " << N.what() << std::endl;
        throw Exception(N.what());
    }
}

References TController::FResMediosCtrl.

LeeController()

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

virtual

Read the PID data

Parameters

FileWAM	Input data filename
filepos	Position within the input file

Implements TController.

Definition at line 126 of file TPIDController.cpp.

                                                                       {

    int ctrl = 0;

    FILE *fich = fopen(FileWAM, "r");
    fsetpos(fich, &filepos);

    fscanf(fich, "%lf %lf %lf ", &fKP_pos, &fKI_pos, &fKD_pos);
    fscanf(fich, "%lf %lf %lf ", &fKP_neg, &fKI_neg, &fKD_neg);

    fscanf(fich, "%lf %lf %lf %lf ", &fOutput, &fOutput0, &fMax_out, &fMin_out);

    fscanf(fich, "%lf %lf %lf ", &fPeriod, &fDelay, &fGain);

    fI_ant = fOutput;
    fiact = fOutput;
    fOutput_ant = fOutput;
    fOutput_filt = fOutput;
    fOutput_filt_ant = fOutput;

    int tmp = 0;

    fscanf(fich, "%lf ", &fSetPoint);
    fscanf(fich, "%d ", &ctrl);
    if(ctrl == 0)
        fSetPointControlled = false;
    else {
        fSetPointControlled = true;
        fSetPointControllerID = ctrl;
    }

    FSensorID.resize(1);
    fscanf(fich, "%d ", &FSensorID[0]);

    fgetpos(fich, &filepos);
    fclose(fich);

}

References TController::FSensorID.

LeeResultadosInsControlador()

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

virtual

Read the instantaneous results selected

Parameters

FileWAM	Input data filename
filepos	Position within the input file

Implements TController.

Definition at line 217 of file TPIDController.cpp.

                                                                                     {
    try {
        int nvars = 0, var = 0;

        FILE *fich = fopen(FileWAM, "r");
        fsetpos(fich, &filepos);

        fscanf(fich, "%d ", &nvars);
        for(int i = 0; i < nvars; i++) {
            fscanf(fich, "%d ", &var);
            switch(var) {
            case 0:
                FResInstantCtrl.Output = true;
                break;
            case 1:
                FResInstantCtrl.Error = true;
                break;
            case 2:
                FResInstantCtrl.POutput = true;
                break;
            case 3:
                FResInstantCtrl.IOutput = true;
                break;
            case 4:
                FResInstantCtrl.DOutput = true;
                break;
            case 5:
                FResInstantCtrl.Output_filt = true;
                break;
            default:
                std::cout << "Resultados instantaneos en Controlador " << fID << " no implementados " << std::endl;
            }
        }

        fgetpos(fich, &filepos);
        fclose(fich);
    } catch(exception & N) {
        std::cout << "ERROR: TPIDController::LeeResultadosInsControlador en el controlador " << fID << std::endl;
        std::cout << "Tipo de error: " << N.what() << std::endl;
        throw Exception(N.what());
    }
}

References TController::FResInstantCtrl.

LeeResultadosMedControlador()

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

virtual

Read the average results selected

Parameters

FileWAM	Input data filename
filepos	Position within the input file

Implements TController.

Definition at line 174 of file TPIDController.cpp.

                                                                                     {
    try {
        int nvars = 0, var = 0;

        FILE *fich = fopen(FileWAM, "r");
        fsetpos(fich, &filepos);

        fscanf(fich, "%d ", &nvars);
        for(int i = 0; i < nvars; i++) {
            fscanf(fich, "%d ", &var);
            switch(var) {
            case 0:
                FResMediosCtrl.Output = true;
                break;
            case 1:
                FResMediosCtrl.Error = true;
                break;
            case 2:
                FResMediosCtrl.POutput = true;
                break;
            case 3:
                FResMediosCtrl.IOutput = true;
                break;
            case 4:
                FResMediosCtrl.DOutput = true;
                break;
            case 5:
                FResMediosCtrl.Output_filt = true;
                break;
            default:
                std::cout << "Resultados medios en Controlador " << fID << " no implementados " << std::endl;
            }
        }

        fgetpos(fich, &filepos);
        fclose(fich);
    } catch(exception & N) {
        std::cout << "ERROR: TPIDController::LeeResultadosControlador en el controlador " << fID << std::endl;
        std::cout << "Tipo de error: " << N.what() << std::endl;
        throw Exception(N.what());
    }
}

References TController::FResMediosCtrl.

Output()

double TPIDController::Output ( double  Time )

virtual

Return the PID controller output

Parameters

Time	Current PID output

Implements TController.

Definition at line 48 of file TPIDController.cpp.

                                         {
    double dt = 0., out = 0., deltaT = 0., Kp = 0., Ki = 0., Kd = 0.;

    dt = Time - fTime_ant;

    if(dt > fPeriod && Time > fDwell) {

        if(fSetPointControlled)
            fSetPoint = fSetPointController->Output(Time);

        fError = FSensor[0]->Output() - fSetPoint;

        if(fInicio) {
            fError_ant = fError;
            fiact = 0;
            fInicio = false;
        }

        if(fError > 0) {
            Kp = fKP_pos;
            Ki = fKI_pos;
            Kd = fKD_pos;
//          if(fError_ant < 0){
//            fiact=0.;
//          }

        } else {
            Kp = fKP_neg;
            Ki = fKI_neg;
            Kd = fKD_neg;
//          if(fError_ant > 0){
//            fiact=0.;
//          }
        }

        fpact = Kp * fError;
        fdact = Kd * (fError - fError_ant) / dt;
        fiact = fiact + Ki * fError * dt;
        //fiact = Ki * fError * dt;

        //fOutput = fOutput_ant + fpact + fdact + fiact;

        fOutput = fpact + fdact + fiact;

        if(fOutput > fMax_out) {
            fOutput = fMax_out;
            fiact = fI_ant;
//          if (fError < 0)
//              fI_ant = fI_ant + Ki * fError * dt;
        } else if(fOutput < fMin_out) {
            fOutput = fMin_out;
            fiact = fI_ant;
//          if (fError > 0)
//              fI_ant = fI_ant + Ki * fError * dt;
        }
//      else {
//          fI_ant = fI_ant + Ki * fError * dt;
//      }

        fI_ant = fiact;
        fError_ant = fError;

        fTime_ant = Time;
    }
    deltaT = Time - fTime_ant_filt;
    if(deltaT > 0) {
        fOutput_filt = ((2 * fDelay - deltaT) * fOutput_filt_ant + deltaT * fGain * (fOutput + fOutput_ant)) /
                       (2 * fDelay + deltaT);
        fOutput_filt_ant = fOutput_filt;
        fOutput_ant = fOutput;
        fTime_ant_filt = Time;
    }

    AcumulaResultadosMediosController(Time);

    return fOutput_filt;
}

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.

                                                 {
    try {
        if(FResInstantCtrl.Output)
            FResInstantCtrl.OutputINS = fOutput;
        if(FResInstantCtrl.Error)
            FResInstantCtrl.ErrorINS = fError;
        if(FResInstantCtrl.POutput)
            FResInstantCtrl.POutputINS = fpact;
        if(FResInstantCtrl.IOutput)
            FResInstantCtrl.IOutputINS = fiact;
        if(FResInstantCtrl.DOutput)
            FResInstantCtrl.DOutputINS = fdact;
        if(FResInstantCtrl.Output_filt)
            FResInstantCtrl.Output_filtINS = fOutput_filt;

    } catch(exception & N) {
        std::cout << "ERROR: TPIDController::ResultadosInstantController en el eje " << fID << std::endl;
        std::cout << "Tipo de error: " << N.what() << std::endl;
        throw Exception(N.what());
    }
}

References TController::FResInstantCtrl.

ResultadosMediosController()

void TPIDController::ResultadosMediosController ( )

virtual

Calculate average results

Implements TController.

Definition at line 408 of file TPIDController.cpp.

                                                {
    try {

        if(FResMediosCtrl.Output) {
            FResMediosCtrl.OutputMED = FResMediosCtrl.OutputSUM / FResMediosCtrl.TiempoSUM;
            FResMediosCtrl.OutputSUM = 0.;
        }
        if(FResMediosCtrl.Error) {
            FResMediosCtrl.ErrorMED = FResMediosCtrl.ErrorSUM / FResMediosCtrl.TiempoSUM;
            FResMediosCtrl.ErrorSUM = 0.;
        }
        if(FResMediosCtrl.POutput) {
            FResMediosCtrl.POutputMED = FResMediosCtrl.POutputSUM / FResMediosCtrl.TiempoSUM;
            FResMediosCtrl.POutputSUM = 0.;
        }
        if(FResMediosCtrl.IOutput) {
            FResMediosCtrl.IOutputMED = FResMediosCtrl.IOutputSUM / FResMediosCtrl.TiempoSUM;
            FResMediosCtrl.IOutputSUM = 0.;
        }
        if(FResMediosCtrl.DOutput) {
            FResMediosCtrl.DOutputMED = FResMediosCtrl.DOutputSUM / FResMediosCtrl.TiempoSUM;
            FResMediosCtrl.DOutputSUM = 0.;
        }
        if(FResMediosCtrl.Output_filt) {
            FResMediosCtrl.Output_filtMED = FResMediosCtrl.Output_filtSUM / FResMediosCtrl.TiempoSUM;
            FResMediosCtrl.Output_filtSUM = 0.;
        }
        FResMediosCtrl.TiempoSUM = 0;

    } catch(exception & N) {
        std::cout << "ERROR: TPIDController::ResultadosMediosController en el eje: " << fID << std::endl;
        // std::cout << "Tipo de error: " << N.what() << std::endl;
        throw Exception(N.what());
    }
}

References TController::FResMediosCtrl.

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The documentation for this class was generated from the following files:

• TPIDController.h
• TPIDController.cpp