from funcionesSimELectrica import *
from funcionesSimFisica import *
from scipy.integrate import cumulative_trapezoid

__author__ = 'Oscar Suescun'


def modulo_inicial(tension, capacitancia, inductancia, resistencia, 
                   espiras, tiempo, masa, anguloDisparo, 
                   longitudBobina, diametroVastago ):
    
    reluctancia = espiras**2/inductancia

    corriente = solver_manual(tension, resistencia, inductancia, capacitancia, tiempo)
    fuerza = fuerza_magnetica(corriente, reluctancia, espirasBobina, diametroVastago)
    aceleracion = calcular_aceleracion(masa, anguloDisparo, fuerza)
    aceleracion[aceleracion<0]=0
    velocidad = cumulative_trapezoid(aceleracion, tiempo, initial=0)
    posicion = cumulative_trapezoid(velocidad, tiempo, initial=0)

    idx = posicion <= longitudBobina

    tiempo = tiempo[idx]
    posicion = posicion[idx]
    velocidad = velocidad[idx]
    aceleracion = aceleracion[idx]

    resultado = {
        'tiempo' : tiempo,
        'posicion' : posicion,
        'velocidad' : velocidad,
        'aceleracion' : aceleracion,
        'fuerza' : fuerza,
        'corriente' : corriente
    }

    return resultado

def modulo(resultado, tension, capacidad, inductancia, resistencia, espiras, 
           tiempo, masa, anguloDisparo, longitudBobina, diametroVastago):
    
    reluctancia = espiras**2/inductancia
    
    corriente = solver_manual(tension, resistencia, inductancia, capacidad, tiempo)
    fuerza = fuerza_magnetica(corriente, reluctancia, espiras, diametroVastago)
    aceleracion = calcular_aceleracion(masa, anguloDisparo, fuerza)

    tiempo = np.append(resultado['tiempo'], tiempo + resultado['tiempo'][-1])

    aceleracion = np.append(resultado['aceleracion'], aceleracion)
    velocidad = cumulative_trapezoid(aceleracion, tiempo, initial=0)
    posicion = cumulative_trapezoid(velocidad, tiempo, initial=0)

    idx = posicion <= longitudBobina + resultado['posicion'][-1]

    tiempo = tiempo[idx]
    posicion = posicion[idx]
    velocidad = velocidad[idx]
    aceleracion = aceleracion[idx]

    resultado = {
        'tiempo' : tiempo,
        'posicion' : posicion,
        'velocidad' : velocidad,
        'aceleracion' : aceleracion,
        'fuerza' : fuerza,
        'corriente' : corriente
    }

    return resultado



if __name__=='__main__':
    import matplotlib.pyplot as plt
    import os

    tiempoSimulacion = 10e-3
    step = tiempoSimulacion / 1e6

    numeroModulos = 3

    longitudBobina = 53.21e-3 # m
    diametroInteriorBobina = 6.035e-3 * 2 # m
    espirasBobina = 500
    diametroCuBobina = 0.8e-3 # m

    longitudVastago = 96e-3 # m
    diametroVastago = 3.045e-3 * 2 # m

    anguloDisparo = 40
        
    Tension = 30 # V
    Capacitancia = 10e-3 # F


    masa = calcular_masa(diametroVastago, longitudVastago)

    resistencia, reluctancia = calcular_bobina(longitudVastago, diametroVastago, longitudBobina, 
                                              diametroInteriorBobina, diametroCuBobina, espirasBobina)
    
    inductancia = espirasBobina**2 / reluctancia

    tiempo = np.arange(0, tiempoSimulacion, step)

    resultado = modulo_inicial(Tension, Capacitancia, inductancia,
                                resistencia, espirasBobina, tiempo, masa,
                                anguloDisparo, longitudBobina, diametroVastago)
    
    for i in range(1,numeroModulos):

        print(resultado['posicion'][-1])

        print(f'{i+1}/{numeroModulos}')

        resultado = modulo(resultado,Tension, Capacitancia, inductancia,
                            resistencia, espirasBobina, tiempo, masa,
                            anguloDisparo, longitudBobina, diametroVastago )
    


    plt.figure()
    #plt.plot(t, fuerza, label = 'Fuerza')
    #plt.plot(resultado['tiempo'], resultado['aceleracion'], label='aceleracion')
    #plt.plot(resultado['tiempo'], resultado['velocidad'], label = 'velocidad')
    plt.plot(resultado['posicion'], resultado['velocidad'])
    plt.xlabel('Posicion [m]')
    plt.ylabel('Velocidad [m/s]')
    plt.show()