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[Weder Korrektheit noch Funktionsfähigkeit der Software werden zugesichert.]

Datei: blessed-modifier-order.sh Sprache: VDM

Untersuchung VDM^©

class PID is subclass of DTControl

instance variables

-- design parameters
protected k: real;
protected tauI: real;
protected tauD: real;
protected beta: real;

-- variables
protected uP: real;
protected uD: real;
protected uI: real;
protected prev_err: real

operations

-- constructor for PID
public PID: real * real * real * real ==> PID
PID(k_, tauI_, tauD_, beta_) ==
(
k := k_;
tauI := tauI_;
    tauD := tauD_;
    beta := beta_;
-- initial values
uP := 0;
    uD := 0;
    uI := 0;
prev_err := 0
)
pre tauI_ <> 0 and tauD_ <> 0 and
    beta_ > 0 and beta_ <= 1;

-- constructor for PID
public PID: real * real * real ==> PID
PID(k_, tauI_, tauD_) ==
PID(k_, tauI_, tauD_, DEF_BETA)
pre tauI_ <> 0 and tauD_ <> 0;

-- default constructor for PID
public PID: () ==> PID
PID() ==
PID(DEF_K, DEF_TAUI, DEF_TAUD, DEF_BETA);

-- calculates output, based on the error
public Output: real ==> real
Output(err) ==
(
dcl factor: real :=  1 / (sampletime + tauD * beta);
uD := factor * (tauD *  uD  * beta + tauD * k * (err - prev_err) + sampletime * k * err);
uI := uI + sampletime * tauD / tauI;
prev_err := err;
return uI + uD
);

values

-- defaults
DEF_K: real = 0.2;
DEF_TAUI: real = 0.5;
DEF_TAUD: real = 1.0;
DEF_BETA: real = 0.1;

end PID