pixmap mode removed + black display fixed + slight improvements
[scilab.git] / scilab / modules / cacsd / demos / pendulum / graphics.sci
1 //
2 // Scilab ( http://www.scilab.org/ ) - This file is part of Scilab
3 // Copyright (C) ????-2008 - INRIA
4 //
5 // This file is distributed under the same license as the Scilab package.
6 //
7
8  function P=initialize_display(xg,teta)
9    clf();a=gca();a.isoview='on';
10    drawlater();//f=gcf();f.pixmap='on'
11    a.data_bounds=[-0.4 -0.2;0.4 0.3];
12    a.margins=zeros(1,4);
13    y1=0;lb=l;hc=0.05;lc=0.1;teta=.25;r=0.013
14    P=build_pendulum([xg,y1],[lc,hc,lb,teta,r])
15    xsegs([-0.4 0.4],[y1-2*r y1-2*r]);
16    drawnow();//show_pixmap()
17  endfunction
18
19
20 function [P]=dpnd()
21 //dpnd() scheme of experiment
22 //!
23   set figure_style new
24   clf();a=gca();a.isoview='on';
25   f = gcf() ; f.figure_size = [640,480];
26   a.data_bounds=[0 0;100 100];
27   a.margins(3:4)=[0 0.2];
28   drawlater()
29   xg=40;y1=25;lb=40;hc=10;lc=20;teta=.25;r=2.5;
30   P=build_pendulum([xg,y1],[lc,hc,lb,teta,r])
31  
32   //the floor
33   xarrows([10 90],[y1-5 y1-5],2); xstring(90,y1,'x')
34   
35   // the force
36   yg=y1+hc/2, 
37   x2=xg+lc/2;
38   xarrows([x2 x2+10],[yg yg],2);
39   xstring(x2+20,yg,'u (force)',0,0);
40   
41   // the vertical
42   y2=y1+hc;
43   xsegs([xg xg],[y2 y2+lb]);e=gce();e.line_style=2;e.segs_color=-1;
44   
45   // the angle teta
46   xstring(xg+lb*sin(teta)/2,y2+lb*cos(teta),'a',0,0);
47   e=gce();e.font_size=3;
48   
49   //the diff�rential equations
50   xstring(5,-9,['a'''' = (-sin(a)*cos(a)*(m/(m+M))*a''^2 + 2/(mb*l)*(sin(a)*m*g - qm*cos(a)*u))/d'
51                 'x'''' =  (u+m*(l/2)*(sin(a)a''^2-cos(a)*a''''))/(m+M);'
52                 'm: weight of the pendulum'
53                 'M: weight of the cart'
54                 'l: length of the pendulum'])
55   drawnow()
56 endfunction
57
58 function P=build_pendulum(o,params)
59   xg=o(1)
60   y1=o(2)
61   lc=params(1) //width of the cart
62   hc=params(2) //height of the cart
63   lb=params(3) //length of the pendulum
64   teta=params(4) //angle  of the pendulum
65   r=params(5) //radius of wires
66   y2=y1+hc;
67   x2=xg+lc/2;
68   x1=xg-lc/2;
69   
70   //cart
71   xrect([xg-lc/2,y1+hc,lc,hc]);e1=gce();
72   xfarcs([x1+lc/10-r;y1;2*r;2*r;0;360*64],1);e2=gce();
73   xfarcs([x2-2*r+lc/10-r;y1;2*r;2*r;0;360*64],1);e3=gce();
74
75   //pendulum
76   xsegs([xg,xg+lb*sin(teta)],[y2,y2+lb*cos(teta)]),
77   e4=gce();e4.thickness=2;e4.segs_color=-1;
78   P=glue([e4 e3 e2 e1])
79   P.user_data=[xg,lb]
80 endfunction
81  
82 function P=set_pendulum(P,x,theta)
83   p=P.user_data
84   xg=p(1);lb=p(2);
85   drawlater()
86   //translation
87   e=P.children(1);e.data(1)=e.data(1)+x-xg;
88   e=P.children(2).children;e.data(1)=e.data(1)+x-xg;
89   e=P.children(3).children;e.data(1)=e.data(1)+x-xg;
90   e=P.children(4);e.data(:,1)=e.data(:,1)+x-xg;
91   
92    //change the pendulum angle
93   e.data(2,:)=e.data(1,:)+[lb*sin(theta) lb*cos(theta)];
94   P.user_data(1)=x
95   drawnow()
96   //show_pixmap()
97 endfunction
98
99
100 function draw1()
101   f=gcf();f.figure_position=[10 10];xselect()
102   clf();
103   drawlater();//f.pixmap='on';
104   f.background=color('gray');
105   f.figure_size=[850,650];
106   y=y(:,1:70);  n=size(y,2);
107   a1=gca();sca(a1);
108   a1.axes_bounds=[0 0 0.5 0.5];
109   a1.data_bounds=[1,min(y(1,:));n max(y(1,:))];
110   a1.margins(1)=0.2;
111   a1.axes_visible='on';
112   a1.x_label.text='time';
113   a1.y_label.text='position';
114   p1=xpoly(1,y(1,1));p1=gce();
115
116   a2=newaxes();sca(a2);
117   a2.axes_bounds=[0.5,0,0.5,0.5];
118   a2.data_bounds=[1,min(y(2,:));n max(y(2,:))];
119   a2.margins(1)=0.2;
120   a2.axes_visible='on';
121   a2.x_label.text='time';
122   a2.y_label.text='theta';
123   xpoly(1,y(2,1));;p2=gce();
124
125   a3=newaxes();
126   a3.axes_bounds= [0,0.5,1,0.5];
127   a3.isoview='on';
128   a3.data_bounds=[-0.4 -0.1;0.4 0.4];
129   y1=0;lb=l;hc=0.05;lc=0.1;teta=100*y(2,1);r=0.013;xg=100*y(1,1);
130   sca(a3);
131   P=build_pendulum([xg,y1],[lc,hc,lb,teta,r])
132   xsegs([-0.4 0.4],[y1-2*r y1-2*r]);
133
134   //show_pixmap();
135   drawnow()
136
137   for k=1:size(y,2)
138     xx=100*y(1,k);tt=100*y(2,k);
139     p1.data=[p1.data;k,y(1,k)];
140     p2.data=[p2.data;k,y(2,k)];
141     P=set_pendulum(P,xx,tt);
142   end
143   //f.pixmap='off'
144 endfunction
145
146 function draw2()
147   f=gcf();f.figure_position=[10 10];xselect()
148   clf();
149   //f.pixmap='on';
150   drawlater()
151   f.figure_size=[850,650];
152   f.background=color('gray');
153   yd=yd(:,1:100);  n=size(yd,2);
154   c = kr*yd(5:8,:) //control
155   theta = yd(3,:) //angle
156   thetaE= yd(7,:) // estimated angle
157   x = yd(1,:)
158   
159   a1=gca();sca(a1);
160   a1.axes_bounds=[0 0 0.5 0.5];
161   a1.data_bounds=[min(t1),min(c);t1(n) max(c)];
162   a1.margins(1)=0.2;
163   a1.axes_visible='on';
164   a1.x_label.text='time';
165   a1.y_label.text='Control (u)';
166   p1=xpoly(t1(1),c(1));p1=gce();
167
168   a2=newaxes();sca(a2);
169   a2.axes_bounds=[0.5,0,0.5,0.5];
170   a2.data_bounds=[t1(1),min([theta thetaE]);t1(n) max([theta thetaE])];
171   a2.margins(1)=0.2;
172   a2.axes_visible='on';
173   a2.x_label.text='time';
174   a2.y_label.text='theta';
175   xpoly(t1(1),theta(1));p2=gce();
176   xpoly(t1(1),thetaE(1));p3=gce();p3.line_style=2;
177
178   a3=newaxes();
179   a3.axes_bounds= [0,0.5,1,0.5];
180   a3.isoview='on';
181   a3.data_bounds=[-0.4 -0.1;0.4 0.4];
182   y1=0;lb=l;hc=0.05;lc=0.1;;r=0.013;
183   sca(a3);
184   P=build_pendulum([100*x(1),y1],[lc,hc,lb,100*theta(1),r])
185   xsegs([-0.4 0.4],[y1-2*r y1-2*r]);
186   drawnow()
187   //show_pixmap();
188
189   for k=1:n
190     xx=x(k);tt=theta(k);
191     p1.data=[p1.data;t1(k),c(k)];
192     p2.data=[p2.data;t1(k),theta(k)];
193     p3.data=[p3.data;t1(k),thetaE(k)];
194     P=set_pendulum(P,xx,tt);
195   end
196   //f.pixmap='off'
197   
198 endfunction