%% Скрипт визуализации тиристорного устройства плавного пуска
% Автоматически создает графики входных и выходных напряжений
% с возможностью изменения угла открытия тиристоров

%% Основные параметры системы
clear; close all; clc;

% Параметры сети
f = 50;                 % Частота, Гц
T = 1/f;                % Период, с
U_phase = 220;          % Фазное напряжение (действующее), В
U_line = U_phase*sqrt(3); % Линейное напряжение (действующее), В

% Временной вектор
t = linspace(0, 3*T, 1000); % 3 периода

% Начальный угол открытия (градусы)
alpha_deg = 30;
alpha_rad = deg2rad(alpha_deg);

%% Создание графического интерфейса
fig = figure('Name', 'Тиристорное устройство плавного пуска', ...
    'Position', [100, 100, 1200, 800], ...
    'NumberTitle', 'off');

% Создание панели для ползунка
control_panel = uipanel('Title', 'Управление', ...
    'Position', [0.75, 0.85, 0.23, 0.14]);

% Текст с текущим значением угла
angle_text = uicontrol('Parent', control_panel, ...  % Добавляем Parent
    'Style', 'text', ...
    'String', sprintf('Угол α = %d°', alpha_deg), ...
    'Units', 'normalized', ...
    'Position', [0.05, 0.6, 0.9, 0.3], ...  % Относительно панели
    'FontSize', 12, 'FontWeight', 'bold');

% Ползунок для управления углом
slider = uicontrol('Parent', control_panel, ...  % Добавляем Parent
    'Style', 'slider', ...
    'Min', -30, 'Max', 180, 'Value', alpha_deg, ...
    'Units', 'normalized', ...
    'Position', [0.05, 0.1, 0.9, 0.4], ...   % Относительно панели
    'Callback', @set_alpha);

%% Создание осей для графиков
% Входные напряжения (фазные и линейные на одном графике)
ax1 = subplot(3, 1, 1);  % Было (3, 2, 1)
title('Входные напряжения');
xlabel('Время, с');
ylabel('Напряжение, В');
grid on; hold on;

% Выходные линейные напряжения
ax3 = subplot(3, 1, 3);  % Было (3, 2, [3, 4])
title('Выходные линейные напряжения (после тиристоров)');
xlabel('Время, с');
ylabel('Напряжение, В');
grid on; hold on;

% Визуализация открытия тиристоров
ax4 = subplot(3, 1, 2);  % Было (3, 2, [5, 6])
title('Состояние тиристоров');
xlabel('Время, с');
ylabel('Тиристор');
grid on; hold on;
ylim([0.5, 6.5]);
yticks(1:6);
yticklabels({'VS1+', 'VS1-', 'VS2+', 'VS2-', 'VS3+', 'VS3-'});

%% Инициализация графиков
% Обновляем графики с начальными значениями
update_plots(alpha_deg, alpha_rad, t, f, U_phase, U_line, angle_text);

%% Пояснительная информация
disp('===============================================');
disp('ТИРИСТОРНОЕ УСТРОЙСТВО ПЛАВНОГО ПУСКА');
disp('===============================================');
disp('Управление:');
disp('  - Используйте ползунок для изменения угла α от 0° до 180°');
disp('  - α = 0° - полное напряжение на выходе');
disp('  - α = 90° - половина напряжения на выходе');
disp('  - α = 180° - напряжение отключено');
disp(' ');
disp('Обозначения тиристоров:');
disp('  VS1+ - тиристор положительной полуволны фазы A');
disp('  VS1- - тиристор отрицательной полуволны фазы A');
disp('  VS2+ - тиристор положительной полуволны фазы B');
disp('  VS2- - тиристор отрицательной полуволны фазы B');
disp('  VS3+ - тиристор положительной полуволны фазы C');
disp('  VS3- - тиристор отрицательной полуволны фазы C');


%% Функция обновления графиков
function update_plots(alpha_deg, alpha_rad, t, f, U_phase, U_line, angle_text)
    % Расчет синусоидальных напряжений
    omega = 2*pi*f;
    
    % Входные фазные напряжения
    Ua = U_phase*sqrt(2)*sin(omega*t);
    Ub = U_phase*sqrt(2)*sin(omega*t - 2*pi/3);
    Uc = U_phase*sqrt(2)*sin(omega*t + 2*pi/3);
    
    % Входные линейные напряжения
    Uab_in = Ua - Ub;
    Ubc_in = Ub - Uc;
    Uca_in = Uc - Ua;
    
    % Выходные линейные напряжения (после тиристоров)
    Uab_out = zeros(size(t));
    Ubc_out = zeros(size(t));
    Uca_out = zeros(size(t));
    
    % Состояния тиристоров (1 - открыт, 0 - закрыт)
    thyristor_state = zeros(6, length(t));
    
    % Физическое состояние тиристоров (1 - открыт, 0 - закрыт)
    thyristor_conducting = zeros(6, length(t));
    
    % Для каждого момента времени определяем состояние тиристоров
    for i = 1:length(t)
        % Фазовый угол для каждой фазы
        theta = omega*t(i);
        theta_a = theta;
        theta_b = theta - 2*pi/3;
        theta_c = theta + 2*pi/3;
        
        % Модулированные углы (для определения полуволны)
        theta_a_mod = mod(theta_a, 2*pi);
        theta_b_mod = mod(theta_b, 2*pi);
        theta_c_mod = mod(theta_c, 2*pi);
        
        %% 1. Определяем, когда ПОДАНЫ управляющие импульсы
        % Исправление для поддержки отрицательных углов
        
        % VS1+ (положительная полуволна фазы A)
        % Нормализуем угол: если alpha_rad < 0, добавляем 2π для корректной работы
        alpha_norm = mod(alpha_rad, 2*pi);
        pulse_start = alpha_norm;
        pulse_end = pulse_start + 3*pi/4;
        
        % Проверяем два случая: импульс в пределах одного периода
        % и импульс, пересекающий границу 2π
        if pulse_end <= 2*pi
            % Импульс не пересекает границу периода
            if theta_a_mod >= pulse_start && theta_a_mod <= pulse_end
                thyristor_state(1, i) = 1;
            end
        else
            % Импульс пересекает границу периода (pulse_end > 2π)
            % Импульс состоит из двух частей: [pulse_start, 2π) и [0, pulse_end-2π]
            if theta_a_mod >= pulse_start || theta_a_mod <= pulse_end - 2*pi
                thyristor_state(1, i) = 1;
            end
        end
        
        % VS1- (отрицательная полуволна фазы A)
        pulse_start_neg = pi + alpha_norm;
        pulse_end_neg = pulse_start_neg + 3*pi/4;
        
        % Нормализуем start_neg и end_neg к диапазону [0, 4π)
        if pulse_start_neg >= 2*pi
            pulse_start_neg = pulse_start_neg - 2*pi;
            pulse_end_neg = pulse_end_neg - 2*pi;
        end
        
        if pulse_end_neg <= 2*pi
            if theta_a_mod >= pulse_start_neg && theta_a_mod <= pulse_end_neg
                thyristor_state(2, i) = 1;
            end
        else
            % Импульс пересекает границу периода
            if theta_a_mod >= pulse_start_neg || theta_a_mod <= pulse_end_neg - 2*pi
                thyristor_state(2, i) = 1;
            end
        end
        
        % VS2+ (положительная полуволна фазы B)
        pulse_start = alpha_norm;
        pulse_end = pulse_start + 3*pi/4;
        
        if pulse_end <= 2*pi
            if theta_b_mod >= pulse_start && theta_b_mod <= pulse_end
                thyristor_state(3, i) = 1;
            end
        else
            if theta_b_mod >= pulse_start || theta_b_mod <= pulse_end - 2*pi
                thyristor_state(3, i) = 1;
            end
        end
        
        % VS2- (отрицательная полуволна фазы B)
        pulse_start_neg = pi + alpha_norm;
        pulse_end_neg = pulse_start_neg + 3*pi/4;
        
        % Нормализуем start_neg и end_neg к диапазону [0, 4π)
        if pulse_start_neg >= 2*pi
            pulse_start_neg = pulse_start_neg - 2*pi;
            pulse_end_neg = pulse_end_neg - 2*pi;
        end
        
        if pulse_end_neg <= 2*pi
            if theta_b_mod >= pulse_start_neg && theta_b_mod <= pulse_end_neg
                thyristor_state(4, i) = 1;
            end
        else
            if theta_b_mod >= pulse_start_neg || theta_b_mod <= pulse_end_neg - 2*pi
                thyristor_state(4, i) = 1;
            end
        end
        
        % VS3+ (положительная полуволна фазы C)
        pulse_start = alpha_norm;
        pulse_end = pulse_start + 3*pi/4;
        
        if pulse_end <= 2*pi
            if theta_c_mod >= pulse_start && theta_c_mod <= pulse_end
                thyristor_state(5, i) = 1;
            end
        else
            if theta_c_mod >= pulse_start || theta_c_mod <= pulse_end - 2*pi
                thyristor_state(5, i) = 1;
            end
        end
        
        % VS3- (отрицательная полуволна фазы C)
        pulse_start_neg = pi + alpha_norm;
        pulse_end_neg = pulse_start_neg + 3*pi/4;
        
        % Нормализуем start_neg и end_neg к диапазону [0, 4π)
        if pulse_start_neg >= 2*pi
            pulse_start_neg = pulse_start_neg - 2*pi;
            pulse_end_neg = pulse_end_neg - 2*pi;
        end
        
        if pulse_end_neg <= 2*pi
            if theta_c_mod >= pulse_start_neg && theta_c_mod <= pulse_end_neg
                thyristor_state(6, i) = 1;
            end
        else
            if theta_c_mod >= pulse_start_neg || theta_c_mod <= pulse_end_neg - 2*pi
                thyristor_state(6, i) = 1;
            end
        end
        
        %% 2. Определяем, когда тиристоры ФИЗИЧЕСКИ открыты
        
        % VS1+ (A+): открыт, если есть импульс и положительная полуволна фазы A
        if thyristor_state(1, i) == 1 && (theta_a_mod >= 0 && theta_a_mod <= pi) && (Ua(i) > Ub(i) && Ua(i) > Uc(i))
            thyristor_conducting(1, i) = 1;
        end
        
        % VS1- (A-): открыт, если есть импульс и отрицательная полуволна фазы A
        if thyristor_state(2, i) == 1 && (theta_a_mod >= pi && theta_a_mod <= 2*pi) && (Ua(i) < Ub(i) && Ua(i) < Uc(i))
            thyristor_conducting(2, i) = 1;
        end
        
        % VS2+ (B+): открыт, если есть импульс и положительная полуволна фазы B
        if thyristor_state(3, i) == 1 && (theta_b_mod >= 0 && theta_b_mod <= pi) && (Ub(i) > Ua(i) && Ub(i) > Uc(i))
            thyristor_conducting(3, i) = 1;
        end
        
        % VS2- (B-): открыт, если есть импульс и отрицательная полуволна фазы B
        if thyristor_state(4, i) == 1 && (theta_b_mod >= pi && theta_b_mod <= 2*pi) && (Ub(i) < Ua(i) && Ub(i) < Uc(i))
            thyristor_conducting(4, i) = 1;
        end
        
        % VS3+ (C+): открыт, если есть импульс и положительная полуволна фазы C
        if thyristor_state(5, i) == 1 && (theta_c_mod >= 0 && theta_c_mod <= pi) && (Uc(i) > Ub(i) && Uc(i) > Ua(i))
            thyristor_conducting(5, i) = 1;
        end
        
        % VS3- (C-): открыт, если есть импульс и отрицательная полуволна фазы C
        if thyristor_state(6, i) == 1 && (theta_c_mod >= pi && theta_c_mod <= 2*pi) && (Uc(i) < Ub(i) && Uc(i) < Ua(i))
            thyristor_conducting(6, i) = 1;
        end
        
        %% 3. Расчет выходных напряжений
        
        % Фазные выходные напряжения
        Ua_out = 0;
        if thyristor_conducting(1, i) || thyristor_conducting(2, i)
            Ua_out = Ua(i);
        end
        
        Ub_out = 0;
        if thyristor_conducting(3, i) || thyristor_conducting(4, i)
            Ub_out = Ub(i);
        end
        
        Uc_out = 0;
        if thyristor_conducting(5, i) || thyristor_conducting(6, i)
            Uc_out = Uc(i);
        end
        
        % Линейные выходные напряжения
        Uab_out(i) = Ua_out - Ub_out;
        Ubc_out(i) = Ub_out - Uc_out;
        Uca_out(i) = Uc_out - Ua_out;
    end

    %% Обновление графиков (ВАЖНО: без изменений!)
    % Входные фазные напряжения
    subplot(3, 1, 1);
    cla; grid on; hold on;
    plot(t, zeros(size(t)), 'k', 'LineWidth', 0.5);
    plot(t, Ua, 'r', 'LineWidth', 2, 'DisplayName', 'Фаза A');
    plot(t, Ub, 'g', 'LineWidth', 2, 'DisplayName', 'Фаза B');
    plot(t, Uc, 'b', 'LineWidth', 2, 'DisplayName', 'Фаза C');
    plot(t, Uab_in, 'r--', 'LineWidth', 0.5, 'DisplayName', 'Uab');
    plot(t, Ubc_in, 'g--', 'LineWidth', 0.5, 'DisplayName', 'Ubc');
    plot(t, Uca_in, 'b--', 'LineWidth', 0.5, 'DisplayName', 'Uca');
    title('Входные напряжения (сплошные - фазные, пунктир - линейные)');
    xlabel('Время, с');
    ylabel('Напряжение, В');
    legend('Location', 'best');
    xlim([0, max(t)]);
    ylim([-700, 700]);
    
    % Выходные линейные напряжения
    subplot(3, 1, 3);
    cla; grid on; hold on;
    plot(t, zeros(size(t)), 'k', 'LineWidth', 0.5);
    plot(t, Uab_out, 'r', 'LineWidth', 1.5, 'DisplayName', 'Uab вых');
    plot(t, Ubc_out, 'g', 'LineWidth', 1.5, 'DisplayName', 'Ubc вых');
    plot(t, Uca_out, 'b', 'LineWidth', 1.5, 'DisplayName', 'Uca вых');
    title(sprintf('Выходные линейные напряжения (α = %d°)', alpha_deg));
    xlabel('Время, с');
    ylabel('Напряжение, В');
    legend('Location', 'best');
    xlim([0, max(t)]);
    ylim([-700, 700]);
    
    % Визуализация состояния тиристоров - показываем управляющие импульсы
    subplot(3, 1, 2);
    cla; grid on; hold on;
    
    % Цвета для тиристоров
    colors = {'r', 'r', 'g', 'g', 'b', 'b'};
    line_styles = {'-', '--', '-', '--', '-', '--'};
    
    for k = 1:6
        % Находим интервалы, где подан управляющий импульс
        state = thyristor_state(k, :);
        diff_state = diff([0, state, 0]);
        start_idx = find(diff_state == 1);
        end_idx = find(diff_state == -1) - 1;
        
        % Рисуем горизонтальные линии для каждого интервала
        for m = 1:length(start_idx)
            plot(t(start_idx(m):end_idx(m)), k*ones(1, length(start_idx(m):end_idx(m))), ...
                'Color', colors{k}, 'LineStyle', line_styles{k}, 'LineWidth', 2);
        end
    end
    
    title(sprintf('Управляющие импульсы тиристоров (α = %d°)', alpha_deg));
    xlabel('Время, с');
    ylabel('Тиристор');
    ylim([0.5, 6.5]);
    yticks(1:6);
    yticklabels({'VS1+', 'VS1-', 'VS2+', 'VS2-', 'VS3+', 'VS3-'});
    xlim([0, max(t)]);
    
    % Обновление текста с текущим углом
    set(angle_text, 'String', sprintf('Угол α = %d°', alpha_deg));
    
    % Добавление пояснений к тиристорам
    legend({'Фаза A (+)', 'Фаза A (-)', 'Фаза B (+)', 'Фаза B (-)', ...
           'Фаза C (+)', 'Фаза C (-)'}, 'Location', 'best');
end

%% Функция обратного вызова для ползунка
function set_alpha(source, ~)
    % Получаем значение из ползунка
    alpha_deg = round(get(source, 'Value'));
    
    % Обновляем глобальные переменные
    evalin('base', sprintf('alpha_deg = %d;', alpha_deg));
    evalin('base', 'alpha_rad = deg2rad(alpha_deg);');
    
    % Получаем ссылки на переменные из базового рабочего пространства
    t = evalin('base', 't');
    f = evalin('base', 'f');
    U_phase = evalin('base', 'U_phase');
    U_line = evalin('base', 'U_line');
    angle_text = evalin('base', 'angle_text');
    
    % Обновляем графики
    update_plots(alpha_deg, deg2rad(alpha_deg), t, f, U_phase, U_line, angle_text);
end