DoubleBlockDiscreteSystem.java

/**
 * $Id$
 *
 * Copyright (C) 2004-2005 Koga Laboratory. All rights reserved.
 */

package org.mklab.tool.control.system.discrete;

import java.util.List;

import org.mklab.nfc.matrix.DoubleMatrix;
import org.mklab.nfc.ode.SolverStopException;
import org.mklab.tool.control.DoubleLinearSystem;
import org.mklab.tool.control.system.DoubleDynamicSystem;
import org.mklab.tool.control.system.DoubleLinearSystemOperator;
import org.mklab.tool.control.system.DoubleStaticSystem;
import org.mklab.tool.control.system.DoubleSystemOperator;
import org.mklab.tool.control.system.sampled.DoubleBlockSamplingSystem;
import org.mklab.tool.control.system.sampled.DoubleSampler;


/**
 * 差分方程式で表現されるブロック離散時間システムを表わすクラスです。
 * 
 * @author koga
 * @version $Revision$
 */
public abstract class DoubleBlockDiscreteSystem extends DoubleBlockSamplingSystem implements DoubleSampler {

  /**
   * 新しく生成された<code>BlockDiscreteSystem</code>オブジェクトを初期化します。
   * 
   * @param elements 隣接行列
   * @param inputNodes 入力ノードの番号のリスト(番号は1から始まる)
   * @param outputNodes 出力ノードの番号のリスト(番号は1から始まる)
   */
  public DoubleBlockDiscreteSystem(final DoubleSystemOperator[][] elements, final List<Integer> inputNodes, final List<Integer> outputNodes) {
    super(elements, inputNodes, outputNodes);
    separateDirectFeedthroughAndNonDirectFeedthrough();
  }

  /**
   * ノードの値を計算します。
   * 
   * @param k ステップ
   * @exception SolverStopException ソルバーが停止された場合
   */
  protected void calcNodeValue(final int k) throws SolverStopException {
    this.time = k * getSamplingInterval();
    calcNodeValue();
  }

  /**
   * ノードの値を計算します。
   * 
   * @param t 時刻
   * @exception SolverStopException ソルバーが停止された場合
   */
  protected void calcNodeValue(final double t) throws SolverStopException {
    this.time = t;
    calcNodeValue();
  }

  /**
   * {@inheritDoc}
   */
  @Override
  protected DoubleMatrix calcOutputOfDirectFeedthroughSystem(final DoubleSystemOperator system, final DoubleMatrix u) throws SolverStopException {
    if (system instanceof DoubleDynamicSystem) {
      final DoubleDynamicSystem dSystem = (DoubleDynamicSystem)system;
      return dSystem.outputEquation(this.time, dSystem.getState(), u);
    }

    return ((DoubleStaticSystem)system).outputEquation(this.time, u);
  }

  /**
   * @see org.mklab.tool.control.system.BlockSystem#calcOutputOfNonDirectFeedthroughSystem(org.mklab.tool.control.system.SystemOperator)
   */
  @Override
  protected DoubleMatrix calcOutputOfNonDirectFeedthroughSystem(final DoubleSystemOperator system) throws SolverStopException {
    if (system instanceof DoubleDynamicSystem) {
      final DoubleDynamicSystem dSystem = (DoubleDynamicSystem)system;
      return dSystem.outputEquation(this.time, dSystem.getState());
    }

    return ((DoubleStaticSystem)system).outputEquation(this.time);
  }

  /**
   * @see org.mklab.tool.control.system.BlockSystem#createStrictlyProperLinearDynamicSystem(org.mklab.tool.control.system.SystemOperator)
   */
  @Override
  protected DoubleSystemOperator createStrictlyProperLinearDynamicSystem(final DoubleSystemOperator system) {
    final DoubleLinearSystem linearSystem = ((DoubleLinearSystemOperator)system).getLinearSystem();
    final DoubleMatrix a = linearSystem.getA();
    final DoubleMatrix b = linearSystem.getB();
    final DoubleMatrix c = linearSystem.getC();
    final DoubleDiscreteLinearDynamicSystem newSystem = new DoubleDiscreteLinearDynamicSystem(a, b, c);
    newSystem.setInitialState(((DoubleDiscreteLinearDynamicSystem)system).getInitialState());
    return newSystem;
  }

  /**
   * {@inheritDoc}
   */
  public void setSamplingInterval( final double interval) {
    throw new RuntimeException(Messages.getString("BlockDiscreteSystem.2")); //$NON-NLS-1$

  }

  /**
   * @see org.mklab.tool.control.system.sampled.Sampler#getSamplingInterval()
   */
  public double getSamplingInterval() {
    throw new RuntimeException(Messages.getString("BlockDiscreteSystem.3")); //$NON-NLS-1$
  }

}