unit Unit1;
{$mode objfpc}{$H+}
interface
uses
    Classes, SysUtils, FileUtil, TAGraph, TASeries, Forms, Controls, Graphics,
    Dialogs, StdCtrls , TALegend;
type
//Хранилище параметров движения
TParametresOfFly = packed record
  a: array[1..5,1..5] of double;
  c: array[1..14] of double;
  e: array[1..3] of double;
  w0: double;
  alpha0: double;
  V0: double;
  H0: double;
  teta0: double;
  h: double;
  tt: double;
end;
TFormBase = class;
TBorder = class;
TController = class;
TStorage = class;
//Абстракнтый класс фармы
TFormBase = class abstract (TForm)
    //Набор значений Ci
    StringGrid1: TStringGrid;
    //Набор значнеий Ei
    StringGrid2: TStringGrid;
    Label1: TLabel;
    //Время интегрировния
    Edit1: TEdit;
    //Сохранить и выйти
    Button1: TButton;
    //Решалка с-мы ду и построение графиков
    Button2: TButton;
    Chart1: TChart;
    Series1: TLineSeries;
    Chart2: TChart;
    Chart3: TChart;
    Chart4: TChart;
    Chart5: TChart;
    Series2: TLineSeries;
    Series3: TLineSeries;
    Series4: TLineSeries;
    Series5: TLineSeries;
    //Набор значений начальных условий
    StringGrid3: TStringGrid;
    Label2: TLabel;
    //Шаг интегрирования
    Edit2: TEdit;
    //Загрузить параметры движения по умолчанию
    Button3: TButton;
    procedure Button1Click(Sender: TObject);
    procedure Button2Click(Sender: TObject);
    procedure FormActivate(Sender: TObject);
    procedure Button3Click(Sender: TObject);
end;
//
//
//Класс-граница
TBorder = class (TFormBase)
private
  /// <directed>True</directed>
  _Controller: TController;
  //Метод, обновляющий параметры движения на форме
  procedure UpdateParam;
public
  //Метод, закрывающий и сохраняющий параметры движения из формы
  procedure SaveCloseButton;
  //Метод, решающий уравнения и отрисовывающий графики
  procedure SolveButton;
  //Метод, связывающий границу с контроллером
  procedure Connect(_Controller_: TController);
  //Метод, отрисовывающий графику
  procedure PlotGraph(f: array of double; series: TLineSeries);
  //Метод, выравнивающий элементы на форме(задает начальные положения)
  procedure FormActivate;
  //Метод, загружающий деолтне параметры движения
  procedure LoadDefaultParametres;
end;
//
//
//
TController=class
private
  //указатель на класс-границу
  /// <directed>True</directed>
  _Border: TBorder;
  //указатель на класс-хранилище
  /// <directed>True</directed>
  _Storage: TStorage;
  //возвращает значение функции угловой скорости для данного момента времени
  function w_t(w,alpha,V,H,teta: double):double;
  //возвращает значение функции угла атаки  для данного момента времени
  function alpha_t(w,alpha,V,H,teta: double):double;
  //возвращает значение функции скорости  для данного момента времени
  function V_t(w,alpha,V,H,teta: double):double;
  //возвращает значение функции высоты  для данного момента времени
  function H_t(w,alpha,V,H,teta: double):double;
  //возвращает значение функции угла тангажа  для данного момента времени
  function teta_t(w,alpha,V,H,teta: double):double;
public
  //Значения соответствующих величин от времени
  w: array of double;
  alpha: array of double;
  V: array of double;
  H: array of double;
  teta: array of double;
  //Метод, соединяющий с границей и хранилищем
  procedure Connect(_Border_: TBorder; _Storage_: TStorage);
  //Метод, выполняющий операции при закрытии формы
  procedure Exit;
  //Метод, решающий с-му ду
  procedure Solve;
  //Метод, загружающий параметры движения из хранилища
  function GetParametresOfFly: TParametresOfFly;
  //Метод, устанавливающий параметры движения
  procedure SetParametresOfFly(p: TParametresOfFly);
  //Метод, загружающий параметры по умолчанию
  procedure LoadDefaultParametres;
  //Метод, инициализующий загрузку параметров из файла
  procedure LoadParamFromFile;
  end;
//
//
//Класс-хранилище
TStorage=class
private
  //Указатель на класс-контроллер
  /// <directed>True</directed>
  _Controller: TController;
  //Метод, считающий коэффицинты движения линейной системы по параметрам режима полета
  procedure UpdateA;
public
  //Хранилище параметров полета
  param: TParametresOfFly;
  //Конструктор =))
  constructor Create;
  //Метод, соединяющий с контроллером
  procedure Connect(_Controller_: TController);
  //Метод, записывающий текущие параметра движения в файл
  procedure SaveParamToFile;
  //Метод, устанавливающий рабочие(текущие) параметры движения
  procedure SetParametresOfFly(p: TParametresOfFly);
  //Метод, получающий текущие параметры движения
  function GetParametresOfFly: TParametresOfFly;
  //Метод, устанавливающий параметры по умолчанию как текущие
  procedure SetDefaultParametres;
  //Метод, загружащий параметры из файла и устанавливающий их по умолчанию
  procedure LoadParamFromFile;
end;

var
 // FormBase: TFormBase;
 //Экземпляр класса-границы
 Border: TBorder;
 //Экземпляр класса-контроллера
 Controller: TController;
 //Экземпляр класса-хранилища
 Storage: TStorage;
implementation
{$R *.dfm}
//
// Методы класса интерфейса TFormBase
//
procedure TFormBase.Button1Click(Sender: TObject);
begin
Controller.Exit;
end;
procedure TFormBase.Button2Click(Sender: TObject);
begin
Border.SolveButton;
end;
procedure TFormBase.Button3Click(Sender: TObject);
begin
Border.LoadDefaultParametres;
end;
procedure TFormBase.FormActivate(Sender: TObject);
begin
Border.FormActivate;
end;

//
// Методы класса интерфейса-границы TBorder
//
procedure TBorder.Connect(_Controller_: TController);
begin
_Controller:=_Controller_;
end;
procedure TBorder.SaveCloseButton;
begin
_Controller.Exit;
end;
procedure TBorder.SolveButton;
var
p: TParametresOfFly;
i: integer;
begin
for i := 1 to 14 do p.c[i]:=StrToFloat(Border.StringGrid1.Cells[i-1,1]);
for i := 1 to 3 do p.e[i]:=StrToFloat(Border.StringGrid2.Cells[i-1,1]);
p.tt:=StrToFloat(Edit1.Text);
p.h:=StrToFloat(Edit2.Text);
p.w0:=StrToFloat(Border.StringGrid3.Cells[0,1]);
p.alpha0:=StrToFloat(Border.StringGrid3.Cells[1,1]);
p.V0:=StrToFloat(Border.StringGrid3.Cells[2,1]);
p.H0:=StrToFloat(Border.StringGrid3.Cells[3,1]);
p.teta0:=StrToFloat(Border.StringGrid3.Cells[4,1]);
_Controller.SetParametresOfFly(p);
_Controller.Solve;
Series1.Clear;
Series2.Clear;
Series3.Clear;
Series4.Clear;
Series5.Clear;
PlotGraph(Controller.w, Series1);
PlotGraph(Controller.alpha, Series2);
PlotGraph(Controller.V, Series3);
PlotGraph(Controller.H, Series4);
PlotGraph(Controller.teta, Series5);
end;
procedure TBorder.PlotGraph(f: array of double; series: TLineSeries);
var
i,l: integer;
begin
l:=High(f);
for i := 0 to l do series.AddXY(Storage.param.h*i,f[i],'',clRed);
end;
procedure TBorder.UpdateParam;
var
i:integer;
p: TParametresOfFly;
begin
p:=_Controller.GetParametresOfFly;
for i := 1 to 14 do StringGrid1.Cells[i-1,1]:=FloatToStr(p.c[i]);
for i := 1 to 3 do StringGrid2.Cells[i-1,1]:=FloatToStr(p.e[i]);
StringGrid3.Cells[0,1]:=FloatToStr(p.w0);
StringGrid3.Cells[1,1]:=FloatToStr(p.alpha0);
StringGrid3.Cells[2,1]:=FloatToStr(p.V0);
StringGrid3.Cells[3,1]:=FloatToStr(p.H0);
StringGrid3.Cells[4,1]:=FloatToStr(p.teta0);
Edit2.Text:=FloatToStr(p.h);
Edit1.Text:=FloatToStr(p.tt);
end;
procedure TBorder.FormActivate;
var
i:integer;
w:integer;
begin
_Controller.LoadParamFromFile;
UpdateParam;
StringGrid1.Width:=14*StringGrid1.DefaultColWidth+7*2;
StringGrid1.Height:=2*StringGrid1.DefaultRowHeight;
StringGrid2.Left:=14*StringGrid1.DefaultColWidth+170;
StringGrid2.Width:=3*StringGrid2.DefaultColWidth+3*2;
StringGrid2.Height:=2*StringGrid2.DefaultRowHeight;
StringGrid3.Width:=5*StringGrid3.DefaultColWidth+5*2;
StringGrid3.Height:=2*StringGrid3.DefaultRowHeight;
for i:=1 to 14 do StringGrid1.Cells[i-1,0]:='c'+IntToStr(i);
for i:=1 to 3 do StringGrid2.Cells[i-1,0]:='e'+IntToStr(i);
StringGrid3.Cells[0,0]:='Wz0';
StringGrid3.Cells[1,0]:='Alpha0';
StringGrid3.Cells[2,0]:='V0';
StringGrid3.Cells[3,0]:='H0';
StringGrid3.Cells[4,0]:='Teta0';
w:=round((ClientWidth-60)/5);
Border.Align:=alNone;
Border.Height:=170+w;
Chart1.Left:=10;
Chart1.Height:=w;
Chart1.Width:=w;
Chart2.Left:=2*10+w;
Chart2.Height:=w;
Chart2.Width:=w;
Chart3.Left:=3*10+2*w;
Chart3.Height:=w;
Chart3.Width:=w;
Chart4.Left:=4*10+3*w;
Chart4.Height:=w;
Chart4.Width:=w;
Chart5.Left:=5*10+4*w;
Chart5.Height:=w;
Chart5.Width:=w;
end;
procedure TBorder.LoadDefaultParametres;
begin
_Controller.LoadDefaultParametres;
end;
//
// Методы класса контроллера TController
//
procedure TController.Connect(_Border_: TBorder; _Storage_: TStorage);
begin
_Border:=_Border_;
_Storage:=_Storage_;
end;
//
procedure TController.Exit;
begin
_Storage.SaveParamToFile;
_Border.Close;
end;
function TController.w_t(w,alpha,V,H,teta: double):double;
begin
with _Storage.param do
  Result:=a[1,1]*w+a[1,2]*alpha+a[1,3]*V+a[1,4]*H+a[1,5]*teta;
end;
function TController.alpha_t(w,alpha,V,H,teta: double):double;
begin
with _Storage.param do
  Result:=a[2,1]*w+a[2,2]*alpha+a[2,3]*V+a[2,4]*H+a[2,5]*teta;
end;
function TController.V_t(w,alpha,V,H,teta: double):double;
begin
with _Storage.param do
  Result:=a[3,1]*w+a[3,2]*alpha+a[3,3]*V+a[4,4]*H+a[5,5]*teta;
end;
function TController.H_t(w,alpha,V,H,teta: double):double;
begin
with _Storage.param do
  Result:=a[4,1]*w+a[4,2]*alpha+a[4,3]*V+a[4,4]*H+a[4,5]*teta;
end;
function TController.teta_t(w,alpha,V,H,teta: double):double;
begin
with _Storage.param do
  Result:=a[5,1]*w+a[5,2]*alpha+a[5,3]*V+a[5,4]*H+a[5,5]*teta;
end;
procedure TController.Solve;
var
size,i: integer;
begin
size:=round(_Storage.param.tt/_Storage.param.h)+1;
SetLength(w,size);
SetLength(alpha,size);
SetLength(V,size);
SetLength(H,size);
SetLength(teta,size);
w[0]:=_Storage.param.w0;
alpha[0]:=_Storage.param.alpha0;
V[0]:=_Storage.param.V0;
H[0]:=_Storage.param.H0;
teta[0]:=_Storage.param.teta0;
for i := 1 to size do begin
w[i]:=w[i-1]+_Storage.param.h*w_t(alpha[i-1],w[i-1],V[i-1],H[i-1],teta[i-1]);
alpha[i]:=alpha[i-1]+_Storage.param.h*alpha_t(alpha[i-1],w[i-1],V[i-1],H[i-1],teta[i-1]);
V[i]:=V[i-1]+_Storage.param.h*V_t(alpha[i-1],w[i-1],V[i-1],H[i-1],teta[i-1]);
H[i]:=H[i-1]+_Storage.param.h*H_t(alpha[i-1],w[i-1],V[i-1],H[i-1],teta[i-1]);
teta[i]:=teta[i-1]+_Storage.param.h*teta_t(alpha[i-1],w[i-1],V[i-1],H[i-1],teta[i-1]);
end;
//end;
end;
//
procedure TController.SetParametresOfFly(p: TParametresOfFly);
begin
_Storage.SetParametresOfFly(p);
end;
function TController.GetParametresOfFly: TParametresOfFly;
begin
Result:=_Storage.GetParametresOfFly;
end;
procedure TController.LoadDefaultParametres;
begin
_Storage.SetDefaultParametres;
_Border.UpdateParam;
end;
procedure TController.LoadParamFromFile;
begin
_Storage.LoadParamFromFile;
end;
//
// Методы класса хранилища TStorage
//
constructor TStorage.Create;
begin
  SetDefaultParametres;
end;
procedure TStorage.Connect(_Controller_: TController);
begin
 _Controller:=_Controller_;
end;
procedure TStorage.SetDefaultParametres;
begin
with param do begin
  c[1]:=0.5;
  c[2]:=15;
  c[3]:=2;
  c[4]:=1.21;
  c[5]:=0.204;
  c[6]:=1.4;
  c[7]:=0.17;
  c[8]:=0.1;
  c[9]:=0.15;
  c[10]:=0;
  c[11]:=0;
  c[12]:=0.985;
  c[13]:=0.4;
  c[14]:=0.31;
  e[1]:=0.023;
  e[2]:=0.1;
  e[3]:=0.05;
  w0:=0.5;
  alpha0:=0.2;
  V0:=0.3;
  H0:=0.4;
  teta0:=0.11;
  h:=0.05;
  tt:=5;
  end;
UpdateA;
end;
procedure TStorage.SetParametresOfFly(p: TParametresOfFly);
begin
param:=p;
UpdateA;
end;
function TStorage.GetParametresOfFly: TParametresOfFly;
begin
Result:=param;
end;
procedure TStorage.UpdateA;
begin
with param do begin
  a[1,1]:=-(c[1]+c[5]);
  a[1,2]:=-c[2]+c[4]*c[5];
  a[1,3]:=c[5]*e[2]-e[3];
  a[1,4]:=-c[3]+c[5]*c[9];
  a[1,5]:=c[10]*c[5];
  a[2,1]:=1;
  a[2,2]:=-c[4];
  a[2,3]:=-e[2];
  a[2,4]:=-c[9];
  a[2,5]:=-c[10];
  a[3,1]:=0;
  a[3,2]:=-c[8];
  a[3,3]:=-e[1];
  a[3,4]:=0;
  a[3,5]:=-c[7];
  a[4,1]:=0;
  a[4,2]:=-c[6];
  a[4,3]:=c[11];
  a[4,4]:=0;
  a[4,5]:=c[6];
  a[5,1]:=1;
  a[5,2]:=0;
  a[5,3]:=0;
  a[5,4]:=0;
  a[5,5]:=0;
end;
end;
//
procedure TStorage.SaveParamToFile;
var
f: file of TParametresOfFly;
const
f_name='config.txt';
begin
AssignFile(f,f_name);
ReWrite(f);
Write(f,param);
CloseFile(f);
end;
//
procedure TStorage.LoadParamFromFile;
var
f: file of TParametresOfFly;
const
f_name='config.txt';
begin
AssignFile(f,f_name);
Reset(f);
Read(f,param);
CloseFile(f);
end;
end.