src/Systems/electrical.hxx

   1 // electrical.hxx - a flexible, generic electrical system model.
   2 //
   3 // Written by Curtis Olson, started September 2002.
   4 //
   5 // Copyright (C) 2002  Curtis L. Olson  - curt@flightgear.org
   6 //
   7 // This program is free software; you can redistribute it and/or
   8 // modify it under the terms of the GNU General Public License as
   9 // published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  10 // License, or (at your option) any later version.
  11 //
  12 // This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  13 // WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15 // General Public License for more details.
  16 //
  17 // You should have received a copy of the GNU General Public License
  18 // along with this program; if not, write to the Free Software
  19 // Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  20 //
  21 // $Id$
  22
  23
  24 #ifndef _SYSTEMS_ELECTRICAL_HXX
  25 #define _SYSTEMS_ELECTRICAL_HXX 1
  26
  27 #ifndef __cplusplus
  28 # error This library requires C++
  29 #endif
  30
  31 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  32 #  include <config.h>
  33 #endif
  34
  35 #include STL_STRING
  36 #include <vector>
  37
  38 SG_USING_STD(string);
  39 SG_USING_STD(vector);
  40
  41 #include <simgear/misc/props.hxx>
  42 #include <Main/fgfs.hxx>
  43
  44
  45 // Forward declaration
  46 class FGElectricalSystem;
  47
  48
  49 #define FG_UNKNOWN  -1
  50 #define FG_SUPPLIER  0
  51 #define FG_BUS       1
  52 #define FG_OUTPUT    2
  53 #define FG_CONNECTOR 3
  54
  55 // Base class for other electrical components
  56 class FGElectricalComponent {
  57
  58 protected:
  59
  60     typedef vector<FGElectricalComponent *> comp_list;
  61     typedef vector<string> string_list;
  62
  63     int kind;
  64     string name;
  65     double value;
  66
  67     comp_list inputs;
  68     comp_list outputs;
  69     string_list props;
  70
  71 public:
  72
  73     FGElectricalComponent();
  74     virtual ~FGElectricalComponent() {}
  75
  76     inline string get_name() { return name; }
  77
  78     inline int get_kind() const { return kind; }
  79     inline double get_value() const { return value; }
  80     inline void set_value( double val ) { value = val; }
  81
  82     inline int get_num_inputs() const { return outputs.size(); }
  83     inline FGElectricalComponent *get_input( const int i ) {
  84         return inputs[i];
  85     }
  86     inline void add_input( FGElectricalComponent *c ) {
  87         inputs.push_back( c );
  88     }
  89
  90     inline int get_num_outputs() const { return outputs.size(); }
  91     inline FGElectricalComponent *get_output( const int i ) {
  92         return outputs[i];
  93     }
  94     inline void add_output( FGElectricalComponent *c ) {
  95         outputs.push_back( c );
  96     }
  97
  98     inline int get_num_props() const { return props.size(); }
  99     inline string get_prop( const int i ) {
 100         return props[i];
 101     }
 102     inline void add_prop( const string &s ) {
 103         props.push_back( s );
 104     }
 105
 106 };
 107
 108
 109 // Electrical supplier
 110 class FGElectricalSupplier : public FGElectricalComponent {
 111
 112     SGPropertyNode_ptr _rpm_node;
 113
 114     enum FGSupplierType {
 115         FG_BATTERY = 0,
 116         FG_ALTERNATOR = 1,
 117         FG_EXTERNAL = 2
 118     };
 119
 120     int model;
 121     double volts;
 122     double amps;
 123
 124 public:
 125
 126     FGElectricalSupplier ( SGPropertyNode *node );
 127     ~FGElectricalSupplier () {}
 128
 129     double get_output();
 130 };
 131
 132
 133 // Electrical bus (can take multiple inputs and provide multiple
 134 // outputs)
 135 class FGElectricalBus : public FGElectricalComponent {
 136
 137 public:
 138
 139     FGElectricalBus ( SGPropertyNode *node );
 140     ~FGElectricalBus () {}
 141 };
 142
 143
 144 // A lot like an FGElectricalBus, but here for convenience and future
 145 // flexibility
 146 class FGElectricalOutput : public FGElectricalComponent {
 147
 148 public:
 149
 150     FGElectricalOutput ( SGPropertyNode *node );
 151     ~FGElectricalOutput () {}
 152 };
 153
 154
 155 // Connects multiple sources to multiple destinations with optional
 156 // switches/fuses/circuit breakers inline
 157 class FGElectricalConnector : public FGElectricalComponent {
 158
 159     comp_list inputs;
 160     comp_list outputs;
 161     typedef vector<SGPropertyNode *> switch_list;
 162     switch_list switches;
 163
 164 public:
 165
 166     FGElectricalConnector ( SGPropertyNode *node, FGElectricalSystem *es );
 167     ~FGElectricalConnector () {}
 168
 169     void add_switch( SGPropertyNode *node ) {
 170         switches.push_back( node );
 171     }
 172
 173     // set all switches to the specified state
 174     void set_switches( bool state );
 175
 176     bool get_state();
 177 };
 178
 179
 180 /**
 181  * Model an electrical system.  This is a simple system with the
 182  * alternator hardwired to engine[0]/rpm
 183  *
 184  * Input properties:
 185  *
 186  * /engines/engine[0]/rpm
 187  *
 188  * Output properties:
 189  *
 190  *
 191  */
 192
 193 class FGElectricalSystem : public FGSubsystem
 194 {
 195
 196 public:
 197
 198     FGElectricalSystem ();
 199     virtual ~FGElectricalSystem ();
 200
 201     virtual void init ();
 202     virtual void bind ();
 203     virtual void unbind ();
 204     virtual void update (double dt);
 205
 206     bool build ();
 207     void propagate( FGElectricalComponent *node, double val, string s = "" );
 208     FGElectricalComponent *find ( const string &name );
 209
 210 protected:
 211
 212     typedef vector<FGElectricalComponent *> comp_list;
 213
 214 private:
 215
 216     SGPropertyNode *config_props;
 217
 218     bool enabled;
 219
 220     comp_list suppliers;
 221     comp_list buses;
 222     comp_list outputs;
 223     comp_list connectors;
 224 };
 225
 226
 227 #endif // _SYSTEMS_ELECTRICAL_HXX