#!/usr/bin/env python
# coding: utf-8

# ### GenerationOfFMUs (1) - without_linear_correction
# [CO-SIMULATION USING THE OPEN-SOURCE PYTHON PACKAGE PYFMI](https://www.modelon.com/co-simulation-using-the-open-source-python-package-pyfmi/) に記述された手順にしたがって、MSLの
# * Modelica.Mechanics.Rotational.Examples.Utilities.DirectInertia
# * Modelica.Mechanics.Rotational.Examples.Utilities.InverseInertia
# 
# の Co-Simulation モデルを作成してシミュレーションを実行します。
# 
# サブシステムモデルをコンパイルしてFMUを生成します。

# In[1]:


from pymodelica import compile_fmu
fmu1 = compile_fmu('Modelica.Mechanics.Rotational.Examples.Utilities.DirectInertia',target='cs', version='2.0', compile_to='DirectInertia.fmu')
fmu2 = compile_fmu('Modelica.Mechanics.Rotational.Examples.Utilities.InverseInertia',target='cs',version='2.0', compile_to='InverseInertia.fmu')


# サブシステムモデルをロードします。

# In[4]:


from pyfmi import load_fmu
directInertia = load_fmu("DirectInertia.fmu")
inverseInertia = load_fmu("InverseInertia.fmu")


# パラメータを設定します。

# In[5]:


directInertia.set("J", 1.1)
inverseInertia.set("J", 2.2)


# サブシステムモデルのリストと接続関係のリストを作成します。

# In[6]:


models = [directInertia, inverseInertia]
connections = [
    (directInertia, "phi", inverseInertia, "phi"),
    (directInertia, "w", inverseInertia, "w"),
    (directInertia, "a", inverseInertia, "a"),
    (inverseInertia, "tau", directInertia, "tau")]


# Co-Simulationモデルを作成します。

# In[7]:


from pyfmi.master import Master
coupled_simulation = Master(models, connections)


# directional derivatives を計算する機能がサポートされていないというワーニングが出ています。この機能はモデルどうしの接続で代数ループがある場合は必要になるようです。
# 
# オプションを設定します。コミュニケーションステップサイズを設定し、linear_correction を False にします。

# In[8]:


opts = coupled_simulation.simulate_options()
opts["step_size"] = 0.01
opts["linear_correction"] = False


# directInertia モデルの入力信号用オブジェクトを生成します。

# In[9]:


import numpy as np
f = lambda time: 10*np.sin(2*np.pi*2*time)
input_object = ((directInertia, "tauDrive"), f)


# Co-Simulation を実行します。

# In[10]:


res = coupled_simulation.simulate(options=opts, input=input_object)


# シミュレーション結果を抽出してプロットします。

# In[11]:


inverseInertia_time = res[inverseInertia]["time"]
inverseInertia_phi = res[inverseInertia]["inertia.flange_b.phi"]


# In[12]:


get_ipython().run_line_magic('matplotlib', 'inline')
import matplotlib.pyplot as plt
plt.figure(1)
plt.plot(inverseInertia_time, inverseInertia_phi)


# 計算結果は正しくありませんが、上記のリンクの資料と一致しています。

# In[ ]: