LqServoStateFeedback.java

/*
 * $Id: LqServoStateFeedback.java,v 1.3 2008/07/16 04:58:04 koga Exp $
 *
 * Copyright (C) 2004 Koga Laboratory. All rights reserved.
 *
 */
package org.mklab.tool.control.system.controller;

import org.mklab.nfc.matrix.ComplexNumericalMatrix;
import org.mklab.nfc.matrix.RealNumericalMatrix;
import org.mklab.nfc.scalar.ComplexNumericalScalar;
import org.mklab.nfc.scalar.RealNumericalScalar;
import org.mklab.tool.control.system.SystemOperator;
import org.mklab.tool.control.system.math.ConstantSystem;
import org.mklab.tool.control.system.parameter.Parameter;
import org.mklab.tool.control.system.parameter.ParameterUpdator;


/**
 * 入力外乱に対するLQ最適サーボのための状態フィードバックコントローラ(定数行列)を表すクラスです。
 * 
 * @author koga
 * @version $Revision: 1.3 $, 2004/05/31
  * @param <RS> type of real scalar
 * @param <RM> type of real matrix
 * @param <CS> type of complex scalar
 * @param <CM> type of complex matrix
*/
public class LqServoStateFeedback<RS extends RealNumericalScalar<RS, RM, CS, CM>, RM extends RealNumericalMatrix<RS, RM, CS, CM>, CS extends ComplexNumericalScalar<RS, RM, CS, CM>, CM extends ComplexNumericalMatrix<RS, RM, CS, CM>> extends ConstantSystem<RS,RM,CS,CM> implements ParameterUpdator {

  /** 出力に関する重み行列 */
  @Parameter(name = "Qe", description = "出力に関する重み行列", update = true)
  private RM Qe;

  /** 入力に関する重み行列 */
  @Parameter(name = "Re", description = "入力に関する重み行列", update = true)
  private RM Re;

  /** 入力外乱に対するLQ最適サーボのための状態フィードバックの設計器 */
  private LqServoDesigner<RS,RM,CS,CM> designer;

  /**
   * コンストラクター
   * 
   * @param plant 制御対象(線形システム)
   * @param sunit unit of scalar
   */
  public LqServoStateFeedback(final SystemOperator<RS,RM,CS,CM> plant, RS sunit) {
    super(plant.getStateSize(), plant.getInputSize(), sunit);
    RS[] qq = sunit.createArray(1);
    qq[0] = sunit.create(1);
    this.Qe = sunit.createGrid(qq);
    
    RS[] rr = sunit.createArray(1);
    rr[0]= sunit.create(1);
    this.Re = sunit.createGrid(rr);
    
    this.designer = new LqServoDesigner<>(plant);
  }

  /**
   * 重み行列を設定します。
   * 
   * @param Qe 出力に関する重み行列
   * @param Re 入力に関する重み行列
   */
  public void setWeightingMatrix(final RM Qe, final RM Re) {
    this.Qe = Qe.createClone();
    this.Re = Re.createClone();
    this.designer.setWeightingMatrices(Qe, Re);
    //this.designer.showClosedLoopPoles();
    setGain(this.designer.getStateFeedback());
  }

  /**
   * @see org.mklab.tool.control.system.parameter.ParameterUpdator#updateWith(java.lang.String)
   */
  public boolean updateWith(final String parameter) {
    if (parameter.equals("Qe") || parameter.equals("Re")) { //$NON-NLS-1$ //$NON-NLS-2$
      setWeightingMatrix(this.Qe, this.Re);
      return true;
    }
    return false;
  }
}