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

   1 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
   2
   3  Module:       FGGain.cpp
   4  Author:       Jon S. Berndt
   5  Date started: 4/2000
   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 "FGGain.h"
  41
  42 namespace JSBSim {
  43
  44 static const char *IdSrc = "$Id$";
  45 static const char *IdHdr = ID_GAIN;
  46
  47 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  48 CLASS IMPLEMENTATION
  49 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
  50
  51 FGGain::FGGain(FGFCS* fcs, Element* element) : FGFCSComponent(fcs, element)
  52 {
  53   Element *scale_element, *zero_centered;
  54   string strScheduledBy, gain_string, sZeroCentered;
  55
  56   GainPropertyNode = 0;
  57   GainPropertySign = 1.0;
  58   Gain = 1.000;
  59   Rows = 0;
  60   Table = 0;
  61   InMin = -1.0;
  62   InMax =  1.0;
  63   OutMin = OutMax = 0.0;
  64
  65   if (Type == "PURE_GAIN") {
  66     if ( !element->FindElement("gain") ) {
  67       cout << highint << "      No GAIN specified (default: 1.0)" << normint << endl;
  68     }
  69   }
  70
  71   if ( element->FindElement("gain") ) {
  72     gain_string = element->FindElementValue("gain");
  73     if (gain_string.find_first_not_of("+-.0123456789Ee") != string::npos) { // property
  74       if (gain_string[0] == '-') {
  75        GainPropertySign = -1.0;
  76        gain_string.erase(0,1);
  77       }
  78       GainPropertyNode = PropertyManager->GetNode(gain_string);
  79     } else {
  80       Gain = element->FindElementValueAsNumber("gain");
  81     }
  82   }
  83
  84   if (Type == "AEROSURFACE_SCALE") {
  85     scale_element = element->FindElement("domain");
  86     if (scale_element) {
  87       if (scale_element->FindElement("max") && scale_element->FindElement("min") )
  88       {
  89         InMax = scale_element->FindElementValueAsNumber("max");
  90         InMin = scale_element->FindElementValueAsNumber("min");
  91       }
  92     }
  93     scale_element = element->FindElement("range");
  94     if (!scale_element) throw(string("No range supplied for aerosurface scale component"));
  95     if (scale_element->FindElement("max") && scale_element->FindElement("min") )
  96     {
  97       OutMax = scale_element->FindElementValueAsNumber("max");
  98       OutMin = scale_element->FindElementValueAsNumber("min");
  99     } else {
 100       cerr << "Maximum and minimum output values must be supplied for the "
 101               "aerosurface scale component" << endl;
 102       exit(-1);
 103     }
 104     ZeroCentered = true;
 105     zero_centered = element->FindElement("zero_centered");
 106     //ToDo if zero centered, then mins must be <0 and max's must be >0
 107     if (zero_centered) {
 108       sZeroCentered = element->FindElementValue("zero_centered");
 109       if (sZeroCentered == string("0") || sZeroCentered == string("false")) {
 110         ZeroCentered = false;
 111       }
 112     }
 113   }
 114
 115   if (Type == "SCHEDULED_GAIN") {
 116     if (element->FindElement("table")) {
 117       Table = new FGTable(PropertyManager, element->FindElement("table"));
 118     } else {
 119       cerr << "A table must be provided for the scheduled gain component" << endl;
 120       exit(-1);
 121     }
 122   }
 123
 124   FGFCSComponent::bind();
 125
 126   Debug(0);
 127 }
 128
 129 //%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 130
 131 FGGain::~FGGain()
 132 {
 133   delete Table;
 134
 135   Debug(1);
 136 }
 137
 138 //%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 139
 140 bool FGGain::Run(void )
 141 {
 142   double SchedGain = 1.0;
 143
 144   Input = InputNodes[0]->getDoubleValue() * InputSigns[0];
 145
 146   if (GainPropertyNode != 0) Gain = GainPropertyNode->getDoubleValue() * GainPropertySign;
 147
 148   if (Type == "PURE_GAIN") {                       // PURE_GAIN
 149
 150     Output = Gain * Input;
 151
 152   } else if (Type == "SCHEDULED_GAIN") {           // SCHEDULED_GAIN
 153
 154     SchedGain = Table->GetValue();
 155     Output = Gain * SchedGain * Input;
 156
 157   } else if (Type == "AEROSURFACE_SCALE") {        // AEROSURFACE_SCALE
 158
 159     if (ZeroCentered) {
 160       if (Input == 0.0) {
 161         Output = 0.0;
 162       } else if (Input > 0) {
 163         Output = (Input / InMax) * OutMax;
 164       } else {
 165         Output = (Input / InMin) * OutMin;
 166       }
 167     } else {
 168       Output = OutMin + ((Input - InMin) / (InMax - InMin)) * (OutMax - OutMin);
 169     }
 170
 171     Output *= Gain;
 172   }
 173
 174   Clip();
 175   if (IsOutput) SetOutput();
 176
 177   return true;
 178 }
 179
 180 //%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 181 //    The bitmasked value choices are as follows:
 182 //    unset: In this case (the default) JSBSim would only print
 183 //       out the normally expected messages, essentially echoing
 184 //       the config files as they are read. If the environment
 185 //       variable is not set, debug_lvl is set to 1 internally
 186 //    0: This requests JSBSim not to output any messages
 187 //       whatsoever.
 188 //    1: This value explicity requests the normal JSBSim
 189 //       startup messages
 190 //    2: This value asks for a message to be printed out when
 191 //       a class is instantiated
 192 //    4: When this value is set, a message is displayed when a
 193 //       FGModel object executes its Run() method
 194 //    8: When this value is set, various runtime state variables
 195 //       are printed out periodically
 196 //    16: When set various parameters are sanity checked and
 197 //       a message is printed out when they go out of bounds
 198
 199 void FGGain::Debug(int from)
 200 {
 201   if (debug_lvl <= 0) return;
 202
 203   if (debug_lvl & 1) { // Standard console startup message output
 204     if (from == 0) { // Constructor
 205       if (InputSigns[0] < 0)
 206         cout << "      INPUT: -" << InputNodes[0]->getName() << endl;
 207       else
 208         cout << "      INPUT: " << InputNodes[0]->getName() << endl;
 209
 210       cout << "      GAIN: " << Gain << endl;
 211       if (IsOutput) cout << "      OUTPUT: " << OutputNode->getName() << endl;
 212       if (Type == "AEROSURFACE_SCALE") {
 213         cout << "      In/Out Mapping:" << endl;
 214         cout << "        Input MIN: " << InMin << endl;
 215         cout << "        Input MAX: " << InMax << endl;
 216         cout << "        Output MIN: " << OutMin << endl;
 217         cout << "        Output MAX: " << OutMax << endl;
 218       }
 219       if (Table != 0) {
 220         cout << "      Scheduled by table: " << endl;
 221         Table->Print();
 222       }
 223     }
 224   }
 225   if (debug_lvl & 2 ) { // Instantiation/Destruction notification
 226     if (from == 0) cout << "Instantiated: FGGain" << endl;
 227     if (from == 1) cout << "Destroyed:    FGGain" << endl;
 228   }
 229   if (debug_lvl & 4 ) { // Run() method entry print for FGModel-derived objects
 230   }
 231   if (debug_lvl & 8 ) { // Runtime state variables
 232   }
 233   if (debug_lvl & 16) { // Sanity checking
 234   }
 235   if (debug_lvl & 64) {
 236     if (from == 0) { // Constructor
 237       cout << IdSrc << endl;
 238       cout << IdHdr << endl;
 239     }
 240   }
 241 }
 242 }