src/FDM/JSBSim/models/flight_control/FGFCSComponent.cpp

   1 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
   2
   3  Module:       FGFCSComponent.cpp
   4  Author:       Jon S. Berndt
   5  Date started: 11/1999
   6
   7  ------------- Copyright (C) 2000 -------------
   8
   9  This program is free software; you can redistribute it and/or modify it under
  10  the terms of the GNU Lesser 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 Lesser General Public License for more
  17  details.
  18
  19  You should have received a copy of the GNU Lesser 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 Lesser General Public License can also be found on
  24  the world wide web at http://www.gnu.org.
  25
  26 FUNCTIONAL DESCRIPTION
  27 --------------------------------------------------------------------------------
  28
  29 HISTORY
  30 --------------------------------------------------------------------------------
  31
  32 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  33 COMMENTS, REFERENCES,  and NOTES
  34 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  35
  36 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  37 INCLUDES
  38 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
  39
  40 #include "FGFCSComponent.h"
  41
  42 namespace JSBSim {
  43
  44 static const char *IdSrc = "$Id$";
  45 static const char *IdHdr = ID_FCSCOMPONENT;
  46
  47 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  48 CLASS IMPLEMENTATION
  49 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
  50
  51 FGFCSComponent::FGFCSComponent(FGFCS* _fcs, Element* element) : fcs(_fcs)
  52 {
  53   Element *input_element, *clip_el;
  54   Input = Output = clipmin = clipmax = 0.0;
  55   OutputNode = treenode = 0;
  56   ClipMinPropertyNode = ClipMaxPropertyNode = 0;
  57   clipMinSign = clipMaxSign = 1.0;
  58   IsOutput   = clip = false;
  59   string input, clip_string;
  60
  61   PropertyManager = fcs->GetPropertyManager();
  62   if        (element->GetName() == string("lag_filter")) {
  63     Type = "LAG_FILTER";
  64   } else if (element->GetName() == string("lead_lag_filter")) {
  65     Type = "LEAD_LAG_FILTER";
  66   } else if (element->GetName() == string("washout_filter")) {
  67     Type = "WASHOUT_FILTER";
  68   } else if (element->GetName() == string("second_order_filter")) {
  69     Type = "SECOND_ORDER_FILTER";
  70   } else if (element->GetName() == string("integrator")) {
  71     Type = "INTEGRATOR";
  72   } else if (element->GetName() == string("summer")) {
  73     Type = "SUMMER";
  74   } else if (element->GetName() == string("pure_gain")) {
  75     Type = "PURE_GAIN";
  76   } else if (element->GetName() == string("scheduled_gain")) {
  77     Type = "SCHEDULED_GAIN";
  78   } else if (element->GetName() == string("aerosurface_scale")) {
  79     Type = "AEROSURFACE_SCALE";
  80   } else if (element->GetName() == string("switch")) {
  81     Type = "SWITCH";
  82   } else if (element->GetName() == string("kinematic")) {
  83     Type = "KINEMATIC";
  84   } else if (element->GetName() == string("deadband")) {
  85     Type = "DEADBAND";
  86   } else if (element->GetName() == string("fcs_function")) {
  87     Type = "FCS_FUNCTION";
  88   } else if (element->GetName() == string("pid")) {
  89     Type = "PID";
  90   } else if (element->GetName() == string("sensor")) {
  91     Type = "SENSOR";
  92   } else if (element->GetName() == string("actuator")) {
  93     Type = "ACTUATOR";
  94   } else { // illegal component in this channel
  95     Type = "UNKNOWN";
  96   }
  97
  98   Name = element->GetAttributeValue("name");
  99
 100   FGPropertyManager *tmp=0;
 101
 102   input_element = element->FindElement("input");
 103   while (input_element) {
 104     input = input_element->GetDataLine();
 105     if (input[0] == '-') {
 106       InputSigns.push_back(-1.0);
 107       input.erase(0,1);
 108     } else {
 109       InputSigns.push_back( 1.0);
 110     }
 111     tmp = PropertyManager->GetNode(input);
 112     if (tmp) {
 113       InputNodes.push_back( tmp );
 114     } else {
 115       cerr << fgred << "  In component: " << Name << " unknown property "
 116            << input << " referenced. Aborting" << reset << endl;
 117       exit(-1);
 118     }
 119     input_element = element->FindNextElement("input");
 120   }
 121
 122   if (element->FindElement("output")) {
 123     IsOutput = true;
 124     OutputNode = PropertyManager->GetNode( element->FindElementValue("output"), true );
 125     if (!OutputNode) {
 126       cerr << endl << "  Unable to process property: " << element->FindElementValue("output") << endl;
 127       throw(string("Invalid output property name in flight control definition"));
 128     }
 129   }
 130
 131   clip_el = element->FindElement("clipto");
 132   if (clip_el) {
 133     clip_string = clip_el->FindElementValue("min");
 134     if (clip_string.find_first_not_of("+-.0123456789") != string::npos) { // it's a property
 135       if (clip_string[0] == '-') {
 136         clipMinSign = -1.0;
 137         clip_string.erase(0,1);
 138       }
 139       ClipMinPropertyNode = PropertyManager->GetNode( clip_string );
 140     } else {
 141       clipmin = clip_el->FindElementValueAsNumber("min");
 142     }
 143     clip_string = clip_el->FindElementValue("max");
 144     if (clip_string.find_first_not_of("+-.0123456789") != string::npos) { // it's a property
 145       if (clip_string[0] == '-') {
 146         clipMaxSign = -1.0;
 147         clip_string.erase(0,1);
 148       }
 149       ClipMaxPropertyNode = PropertyManager->GetNode( clip_string );
 150     } else {
 151       clipmax = clip_el->FindElementValueAsNumber("max");
 152     }
 153     clip = true;
 154   }
 155
 156   Debug(0);
 157 }
 158
 159 //%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 160
 161 FGFCSComponent::~FGFCSComponent()
 162 {
 163   Debug(1);
 164 }
 165
 166 //%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 167
 168 void FGFCSComponent::SetOutput(void)
 169 {
 170   OutputNode->setDoubleValue(Output);
 171 }
 172
 173 //%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 174
 175 bool FGFCSComponent::Run(void)
 176 {
 177   return true;
 178 }
 179
 180 //%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 181
 182 void FGFCSComponent::Clip(void)
 183 {
 184   if (clip) {
 185     if (ClipMinPropertyNode != 0) clipmin = clipMinSign*ClipMinPropertyNode->getDoubleValue();
 186     if (ClipMaxPropertyNode != 0) clipmax = clipMaxSign*ClipMaxPropertyNode->getDoubleValue();
 187     if (Output > clipmax)      Output = clipmax;
 188     else if (Output < clipmin) Output = clipmin;
 189   }
 190 }
 191
 192 //%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 193 //
 194 // The old way of naming FCS components allowed upper or lower case, spaces, etc.
 195 // but then the names were modified to fit into a property name heirarchy. This
 196 // was confusing (it wasn't done intentionally - it was a carryover from the early
 197 // design). We now support the direct naming of properties in the FCS component
 198 // name attribute. The old way is supported in code at this time, but deprecated.
 199
 200 void FGFCSComponent::bind(void)
 201 {
 202   string tmp;
 203   if (Name.find("/") == string::npos) {
 204     tmp = "fcs/" + PropertyManager->mkPropertyName(Name, true);
 205   } else {
 206     tmp = Name;
 207   }
 208   PropertyManager->Tie( tmp, this, &FGFCSComponent::GetOutput);
 209 }
 210
 211 //%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 212 //    The bitmasked value choices are as follows:
 213 //    unset: In this case (the default) JSBSim would only print
 214 //       out the normally expected messages, essentially echoing
 215 //       the config files as they are read. If the environment
 216 //       variable is not set, debug_lvl is set to 1 internally
 217 //    0: This requests JSBSim not to output any messages
 218 //       whatsoever.
 219 //    1: This value explicity requests the normal JSBSim
 220 //       startup messages
 221 //    2: This value asks for a message to be printed out when
 222 //       a class is instantiated
 223 //    4: When this value is set, a message is displayed when a
 224 //       FGModel object executes its Run() method
 225 //    8: When this value is set, various runtime state variables
 226 //       are printed out periodically
 227 //    16: When set various parameters are sanity checked and
 228 //       a message is printed out when they go out of bounds
 229
 230 void FGFCSComponent::Debug(int from)
 231 {
 232   string propsign="";
 233
 234   if (debug_lvl <= 0) return;
 235
 236   if (debug_lvl & 1) { // Standard console startup message output
 237     if (from == 0) {
 238       cout << endl << "    Loading Component \"" << Name
 239                    << "\" of type: " << Type << endl;
 240
 241       if (clip) {
 242         if (ClipMinPropertyNode != 0L) {
 243           if (clipMinSign < 0.0) propsign="-";
 244           cout << "      Minimum limit: " << propsign << ClipMinPropertyNode->GetName() << endl;
 245           propsign="";
 246         } else {
 247           cout << "      Minimum limit: " << clipmin << endl;
 248         }
 249         if (ClipMaxPropertyNode != 0L) {
 250           if (clipMaxSign < 0.0) propsign="-";
 251           cout << "      Maximum limit: " << propsign << ClipMaxPropertyNode->GetName() << endl;
 252           propsign="";
 253         } else {
 254           cout << "      Maximum limit: " << clipmax << endl;
 255         }
 256       }
 257     }
 258   }
 259   if (debug_lvl & 2 ) { // Instantiation/Destruction notification
 260     if (from == 0) cout << "Instantiated: FGFCSComponent" << endl;
 261     if (from == 1) cout << "Destroyed:    FGFCSComponent" << endl;
 262   }
 263   if (debug_lvl & 4 ) { // Run() method entry print for FGModel-derived objects
 264   }
 265   if (debug_lvl & 8 ) { // Runtime state variables
 266   }
 267   if (debug_lvl & 16) { // Sanity checking
 268   }
 269   if (debug_lvl & 64) {
 270     if (from == 0) { // Constructor
 271       cout << IdSrc << endl;
 272       cout << IdHdr << endl;
 273     }
 274   }
 275 }
 276 }