clear
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s=tf('s');
format long
t=0:0.0001:0.2;

% Motor de CC con excitación independiente.
% Definición de parametros
Ra=0.8; La=0.003; b=0.01; J=0.0167; K=0.8; Tc=100;
tm=J*Ra/(b*Ra + K^2); Km=K/(b*Ra + K^2); wn=1500*2*pi/60;
Va=1;  % Valor nominal 220 V

taue=La/Ra; taum=J/b;
% Función de transferencia W(s)/Va(s) aproximada de 1er orden 
Gva=(Km/tm)/(s + (1/tm));

% Función de transferencia W(s)/Va(s) de 2do orden
Gv=(K/(J*La))/(s^2 + ((Ra/La)+(b/J))*s + (Ra*b/(J*La)) + K^2/(J*La));

figure; step(Va*Gva,Va*Gv)
legend('FT 1er Orden','FT 2do Orden')

specGv=stepinfo(Gv);
specGva=stepinfo(Gva);

% specGv = 
% 
%         RiseTime: 0.0373
%     SettlingTime: 0.0675
%      SettlingMin: 1.1137
%      SettlingMax: 1.2327
%        Overshoot: 0
%       Undershoot: 0
%             Peak: 1.2327
%         PeakTime: 0.1080

% specGva = 
% 
%         RiseTime: 0.0453
%     SettlingTime: 0.0807
%      SettlingMin: 1.1167
%      SettlingMax: 1.2345
%        Overshoot: 0
%       Undershoot: 0
%             Peak: 1.2345
%         PeakTime: 0.2174

% Función de transferencia W(s)/Va(s) de 2do orden despreciando b
Gvb=(K/(J*La))/(s^2 + (Ra/La)*s + K^2/(J*La));

% Función de transferencia W(s)/Va(s) de 2do orden despreciando b
% en funcion de la constante de tiempo
Gvbb=(1/K)/((J*La/K^2)*s^2 + (Ra*J/K^2)*s + 1);
tau=sqrt(J*La)/K;

figure; step(Gvb,Gvbb,t)

figure; step(Gv,Gvb,t)
legend('FT 2do Orden Completa','FT 2do Orden sin Coeficiente Friccion')

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%% ------------------------------
% Respuesta a la rampa
% T=1;
% Gva=Km/(s*(tm*s + 1));
% % Gva=1/(s*T + 1);
% t=0:0.0001:10;
% rampa=t;
% [y]=lsim(Gva,rampa,t);
% error=rampa - y';

% figure; plot(t,error)
% legend('Respuesta 1er orden a la rampa')

% figure; lsim(Gv,rampa,t)
% legend('Respuesta 2do orden a la rampa')

%% -------------------------------------------
% Respuesta al escalon para segundo orden
% Definición de parametros
Ra=0.4; La=0.003; b=0.01; J=0.0167; K=0.8;
tm=J*Ra/(b*Ra + K^2); Km=K/(b*Ra + K^2);
Va=1;  % Valor nominal 220 V

taue=La/Ra; taum=J/b;
% Función de transferencia W(s)/Va(s) aproximada de 1er orden 
Gva=(Km/tm)/(s + (1/tm));

% Función de transferencia W(s)/Va(s) de 2do orden
Gv=(K/(J*La))/(s^2 + ((Ra/La)+(b/J))*s + (Ra*b/(J*La)) + K^2/(J*La));

t=0:0.0001:0.25;
figure; step(Va*Gva,Va*Gv,t)
% legend('FT 1er Orden','FT 2do Orden')

specGv=stepinfo(Gv);
xita = 0.59;
tita = acosd(xita);

%% --------------------------------------------
Ra=0.15; La=0.003; b=0.01; J=0.0167; K=0.8;

% Función de transferencia W(s)/Va(s) de 2do orden
Gv2=(K/(J*La))/(s^2 + ((Ra/La)+(b/J))*s + (Ra*b/(J*La)) + K^2/(J*La));
figure; step(Va*Gv,Va*Gv2,t)
legend('FT 2do Orden 1','FT 2do Orden 2')

%% --------------------------------------------
Gp=8500/(s^2 + ((Ra/La)+(b/J))*s + (Ra*b/(J*La)) + K^2/(J*La));
figure; step(Va*Gp,t)

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t=0:0.0001:0.25; xita=0.274; wn=92.2;
Gp=8500/(s^2 + ((Ra/La)+(b/J))*s + 8500);
[yGp]=step(Va*Gp,t);
envneg=1 - (1/sqrt(1 - xita^2))*exp(-xita*wn*t);
envn=envneg';
envpos=1 + (1/sqrt(1 - xita^2))*exp(-xita*wn*t);
envp=envpos';
figure; 
plot(t,yGp,t,envn,t,envpos)
axis([0 max(t) -0.1 2.1])

figure; step(Va*Gp,t);
hold on
plot(t,envn,t,envpos)

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%% -------------------------------
% Plantas electrica y mecanica
Ra=0.8; La=0.003; b=0.01; J=0.0167; K=0.8; Tc=100;
tm=J*Ra/(b*Ra + K^2); Km=K/(b*Ra + K^2); wn=1500*2*pi/60;
Va=220;  % Valor nominal 220 V

Ia=(Va-K*wn)/Ra;
Ge=1/(s*La + Ra);

Gm=(1/100)*1.25/(s*J + b);

figure; step(Ge,Gm); 
legend('FT Planta Electrica','FT Planta Mecanica')