src/FDM/JSBSim/FGForce.cpp

   1 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
   2
   3  Source:       FGForce.cpp
   4  Author:       Tony Peden
   5  Date started: 6/10/00
   6
   7  ------------- Copyright (C) 1999  Anthony K. Peden (apeden@earthlink.net) -------------
   8
   9  This program is free software; you can redistribute it and/or modify it under
  10  the terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
  11  Foundation; either version 2 of the License, or (at your option) any later
  12  version.
  13
  14  This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
  15  ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS
  16  FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more
  17  details.
  18
  19  You should have received a copy of the GNU General Public License along with
  20  this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc., 59 Temple
  21  Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
  22
  23  Further information about the GNU General Public License can also be found on
  24  the world wide web at http://www.gnu.org.
  25
  26
  27  HISTORY
  28 --------------------------------------------------------------------------------
  29 6/10/00  TP   Created
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  31
  32 FUNCTIONAL DESCRIPTION
  33 --------------------------------------------------------------------------------
  34
  35 The purpose of this class is to provide storage for computed forces and
  36 encapsulate all the functionality associated with transforming those
  37 forces from their native coord system to the body system.  This includes
  38 computing the moments due to the difference between the point of application
  39 and the cg.
  40
  41 */
  42
  43 #include "FGFDMExec.h"
  44 #include "FGAircraft.h"
  45 #include "FGTranslation.h"
  46 #include "FGMatrix.h"
  47 #include "FGDefs.h"
  48 #include "FGForce.h"
  49
  50 static const char *IdSrc = "$Header$";
  51 static const char *IdHdr = "ID_FORCE";
  52
  53 FGForce::FGForce(FGFDMExec *FDMExec) :
  54     vFn(3),
  55     vMn(3),
  56     vFb(3),
  57     vM(3),
  58     vXYZn(3),
  59     vDXYZ(3),
  60     mT(3,3),
  61     vSense(3),
  62     fdmex(FDMExec),
  63     ttype(tNone)
  64 {
  65   mT(1,1)=1; //identity matrix
  66   mT(2,2)=1;
  67   mT(3,3)=1;
  68   vSense.InitMatrix(1);
  69 }
  70
  71 FGForce::~FGForce(void) {}
  72
  73 FGColumnVector FGForce::GetBodyForces(void) {
  74
  75
  76   vFb=Transform()*(vFn.multElementWise(vSense));
  77
  78   //find the distance from this vector's location to the cg
  79   //needs to be done like this to convert from structural to body coords
  80   vDXYZ(1) = -(vXYZn(1) - fdmex->GetAircraft()->GetXYZcg()(1))*INCHTOFT;
  81   vDXYZ(2) =  (vXYZn(2) - fdmex->GetAircraft()->GetXYZcg()(2))*INCHTOFT;  //cg and rp values are in inches
  82   vDXYZ(3) = -(vXYZn(3) - fdmex->GetAircraft()->GetXYZcg()(3))*INCHTOFT;
  83
  84   vM=vMn +vDXYZ*vFb;
  85
  86   return vFb;
  87 }
  88
  89
  90
  91 FGMatrix FGForce::Transform(void) {
  92   switch(ttype) {
  93   case tWindBody:
  94     return fdmex->GetState()->GetTs2b(fdmex->GetTranslation()->Getalpha(),fdmex->GetTranslation()->Getbeta());
  95   case tLocalBody:
  96     return fdmex->GetState()->GetTl2b();
  97   case tCustom:
  98
  99   case tNone:
 100     return mT;
 101   default:
 102     cout << "Unrecognized tranform requested from FGForce::Transform()" << endl;
 103     exit(1);
 104   }
 105 }
 106
 107 void FGForce::SetAnglesToBody(float broll, float bpitch, float byaw) {
 108
 109   if(ttype == tCustom) {
 110     float cp,sp,cr,sr,cy,sy;
 111
 112     cp=cos(bpitch); sp=sin(bpitch);
 113     cr=cos(broll);  sr=sin(broll);
 114     cy=cos(byaw);   sy=sin(byaw);
 115
 116     mT(1,1)=cp*cy;
 117     mT(1,2)=cp*sy;
 118     mT(1,3)=-1*sp;
 119
 120     mT(2,1)=sr*sp*cy-cr*sy;
 121     mT(2,2)=sr*sp*sy+cr*cy;
 122     mT(2,3)=sr*cp;
 123
 124     mT(3,1)=cr*sp*cy+sr*sy;
 125     mT(3,2)=cr*sp*sy-sr*cy;
 126     mT(3,3)=cr*cp;
 127   }
 128
 129 }
 130
 131