Учебное пособие 1425

Таблицы поиска (Look-Up Tables)

что алгоритм Evenly Spaced Points использует только первые две точки в определении смещения и интервала остальной части точек.

Begin index searches using previous index results - начало исследования индекса, используя пре-

дыдущие результаты индекса. Активация этого варианта заставляет блок инициализировать исследования индекса, используя индекс, найденный на предыдущем шаге. Это - огромное уточнение параметров блока, когда входные сигналы не очень изменяются относительно позиционирования в таблице от одного шага по времени до следующего. Когда этот вариант дезактивирован, линейный и бинарные методы поиска могут ввыполняться значительно дольше, особенно для больших наборов данных точек.

Use one (vector) input port instead of N ports - используйте один (векторный) вход вместо N пор-

тов. Вместо того, чтобы иметь один вход в независимую переменную, блок формируется с только одним входом, который ожидает сигнал, который является N элементами, широкими для таблицы N-размерности. Это полезно для удалении беспорядка линии на принципиальной схеме с таблицами больших размерностей.

Table data -таблица данных.

Таблица значений вывода. Чтобы выполнять модель с этим блоком, матричный размер должен соответствовать размерам, определенным N параметром N breakpoint set или Explicit number of dimensions, когда размерность превышает 4. При редактировании принципиальной схемы, Вы можете оставить этот раздел, потому что только Number of table dimensions обязан устанавливать число портов на блоке.

Number of table dimensions - метод интерполяции

None (flat), Linear или Cubic Spline (нет, линейная или кубический сплайн).

Extrapolation method - метод экстраполяции.

None (clip), Linear или Cubic Spline (нет, линейная или кубический сплайн).

Action for out of range input - механизм анализа входного диапазона

None, Warning или Error. (Нет, предупреждение или ошибка).

Prelook-Up Index Search

Первая стадия высококачественной ступенчатой или линейной интерполяции, которая выполняет поиск коэффициента и расчет части интервала для входа при наборе точек.

Блок PreLook-Up Index Search вычисляет коэффициентом и части интервала для значения входного устройства в параметре Breakpoint data. Используя эту комбинацию блоков, Вы можете заменить множественную интерполяцию (n-D) одним набором блоков PreLook-Up Index Search. В моделях, которые имеют, много интерполяций, блокируют параметры моделирования и могут очень увеличить время вычислений.

Чтобы использовать этот блок, Вы должны определить набор значений точек. В нормальном использовании, этот набор данных точек передает одному размеру параметра Table data в Interpolation (n-D) использование блока PreLook-Up. Блок производит пару выводов для каждого значения входа, вычисляя индекс элемента набора точек, который меньше или равен значению входа и заканчивающемуся дробными значениями, которые является номером 0 f <1, который представляет значение нормализованного входа, позиционируют между индексом и следующим значением коэффициентом в диапазоне входа.

Например, если данные точки

[0 5 10 20 50 100]

и вход оценивает u - 55, (индекс, часть, пара (4, 0.1), обозначена как k и f на изображении блока. Обратите внимание, что значение коэффициентом на основе ноля.

Обратите внимание, что часть интервала может быть отрицательной или больше 1 для диапазона входа. См. документацию для блока Process out of range input parameter.

20

Таблицы поиска (Look-Up Tables)

Breakpoint data - данные контрольной точки. Набор чисел для поиска.

Index search method - метод поиска коэффициентом.

Бинарный поиск, равномерный или линейный. Поиск линейной использования в комбинации с

Begin index search using previous index result для более высоких параметров чем бинарный по-

иск, когда значения входа не очень изменяются от одного шага по времени до следующего. Для больших наборов точек линейный поиск может быть очень медленен, если вход значительно больше чем несколько интервалов от одного шага времени до следующего.

Begin index search using previous index result - поиск коэффициентов, используя предыдущий коэффициент.

Выберите этот вариант, если Вы хотите, чтобы блок начался его поиск, используя коэффициент, который был найден на предыдущем разе шагом. Для входа, которые изменяются медленно относительно размера интервала, Вы можете принять большой коэффициент усиления параметров.

Output only the index - вывод только коэффициентом.

Если этот блок не используется, чтобы подавать интерполяцию (n-D) блок Using PreLook-Up, вывод части интервала может быть пропущен и заканчивающийся значения коэффициентом - uint32 вместо этого.

Process out of range input - процесс входного диапазона

Определяет, как манипулировать с диапазоном входа. Варианты включают:

Clip to Range (отключение).

Если вход - меньше чем первая точка, возвращение коэффициент первой контрольной точки (то есть, 0) и 0 для части интервала. Если входное устройство больше чем последняя точка, возвращение коэффициентом точки " рядом с последний " и 1 для части интервала. Например, предположим, что диапазон - [1 2 3]. Тогда, если вход - 0.5, блок возвращает [0 0]; если вход - 3.5, блок возвращает [1 1].

(Линейная экстраполяция)

Если вход - меньше чем первая точка, возвращение коэффициентом первой точки и части интервала, представляющей расстояние линейной от входного устройства до первой точки. Если вход больше чем последняя точка, возвращение коэффициентом точки "рядом с последний" и части интервала, которая представляет расстояние от точки " рядом с последний " к входу устройству. Например, предположим, что диапазон - [1 2 3. Тогда, если входное устройство - 0.5, блок возвращает [0-0.5]; если вход - 3.5, блок дает [1 1.5].

Action for out of range input - механизм входного диапазона

Определяет, произвести ли предупреждение или сообщение об ошибках, если вход вне диапазона.

21

Математические элементы (Math)

Определяет все строки или столбцы U1.

Единственную сроку или значение параметра Определяет единственный ряд или столбец U1.

Вектор ряда или индексов столбца Определяет набор строк или столбцов U1.

Блок задает значения U2 до указанных элементов U1 в главном столбце. В частности блок задает первый элемент первого ряда U2 первому указанному элементу в первом указанном ряду в U1. Это задает второй элемент первого ряда U2 ко второму указанному элементу первого указанного ряда U1, и так далее.

Чтобы позволять всем указанным элементам быть назначенным, значения, U2 должны быть N- матрицей, где N – величина вектора строки, М – величина вектора столбца. Например, предположите, что Вы определяете вектор параметров строки размера 2 и вектора параметров столбца размера 4. Тогда U2 должен быть 2 на 4 матричным сигналом.

Повторенное задание

Вы можете использовать блок Assignment, чтобы задать значения, вычисленные блоком iterator вектору или матрице. Чтобы сделать это, используйте блок iterator, чтобы создать параметры, требуемые блоком Assignment (или два блока iterator, если вычисляютяс строки и столбцы отдельно). Например, следующая модель использует блок For к создающемуся векторный сигнал, каждый из чьих элементов равняются 3*i, где i - индекс элемента.

Поддержка типа данных

Блок Assignment принимает сигналы любого типа данных.

Input Type - тип входа.

Vector или Matrix (векторный или матричный).

Source of element indices - источник параметров элемента

Вы можете определить любой Internal (внутренний) (значение по умолчанию) или External (внешний) как источник параметров элементов, которым будут присвоены значения. Если внешний, вход маркирован E. Соедините внешний источник с этим входом.

Elements - элементы

Появляется, если выбран внутренний для Source of element indices. Определяет параметры элементов U1, который будет заменены элементами U2. Значение этого параметра может быть -1, положительное целое число, определяющее единственный параметр или вектор - положительных целых чисел, определяющих набор параметров (например, [1,3,5,6]).

Source of row indices - источник строк

Внутренний (значение по умолчанию) или внешний. Если Вы выбираете внешний, вход маркирован R.

Rows - строки

Появляется, если выбран внутренний для Source of row indices. Имеющие силу значения --1 (все строки), единственный параметр строки или вектор значений строки (например, [1,3,5,6]).

Source of column indices - источник столбцов

Columns - столбцы

Появляется, если выбран внутренний для Source of column indices. Имеющие силу значения --1 (все столбцы), единственный столбец или вектор значений (например, [1,3,5,6]).

23

Математические элементы (Math)

Bitwise Logical Operator

Побитовый логический оператор.

Логическая маска, обратный свод, или сдвиг биты сигнала целого числа без знака Bitwise Logical Operator исполняет любой набор логиче-

Combinatorial Logic

Комбинаторный логический блок осуществляет стандартную таблицу истинности для программируемых логических матриц (PLAS), моделирования логических схем, таблиц истинности и другие выражения Boolean. Каждая строка матрицы преобразует различные комбинации входных сигналов в выходные. Один параметр настройки:

Truth table – таблица истинности. Значения выходного сигнала для каждой комбинации входных. Два правила при записи таблицы:

число строк таблицы должно быть равно 2n, где n – число элементов входного сигнала;

входы таблицы считаются заданными.

Выходное значение может быть любым числом, не обязательно 0 и 1.

Complex to Magnitude-Angle

Выделение из комплексного числа амплитуды и фазы (для построения амплитуд- но-фазовых характеристик). Один параметр настройки:

Output – выходная величина; magnitude – модуль комплексного числа; angle – фаза комплексного числа; magnitude-angle – модуль и фаза комплексного числа.

Complex to Real-Imag

Выделение из комплексного числа действительной и мнимой частей. Один параметр настройки:

Output – выходная величина; real – действительная часть комплексного числа;

imag – мнимая часть комплексного числа; real-imag – действительная и мнимая части комплексного числа.

Dot Product

Скалярное умножение двух векторов (свертка) поступаемых на входы. Перемножае-

24

Математические элементы (Math)

мые векторы должны иметь одинаковую размерность. Если на первый вход поступает вектор a =

[a1; a2], а на вход два вектор b = [b1; b2], то на выходе будет a. b = a1b1 + a2b2

Gain

Может представлять собой: число, переменную, вычисляемое выражение. Если сигнал и множитель разного типа, то SIMULINK преобразовывает тип множителя к типу входного сигнала. Если не удается, сообщает об ошибке.

Saturate on integer overflow - подавлять переполнение для целых чисел, если превышен диапазон целочисленных значений.

Logical Operator

Логический оператор выполняет любую из логических операций: И, ИЛИ, NAND, НИ, XOR и НЕТ. Выход зависит от числа входов их векторного размера и выбранного оператора. Два параметра настройки:

Operator – логический оператор:

NAND - ―И-НЕ‖

NOR- ―ИЛИ-НЕ‖

XORсложение по модулю 2;

NOTлогическое отрицание.

Number of input ports – число входов. Если входной сигнал скаляр – выходной тоже скаляр, но принимает значения 0 или 1 (FALSE или TRUE), причем любое отличное от 0 входное значение – TRUE. Если входной сигнал вектор – выходной тоже вектор, но булев, т.е. содержит 0 и 1. Входные векторы, поступающие на разные входы, должны иметь одинаковую размерность.

25

Математические элементы (Math)

reciprocal – обратное число 1/u;

hypot – гипотенуза - корень квадратный из суммы квадратов x 2 y2 ;

x и y – действительные числа;

rem – функция остатка; rem(x,y) для действительных чисел остаток от деления x на y;

mod – остаток от деления с учетом знака. Output signal type – представление выходного сигнала:

auto – автоматический режим;

real – действительная часть числа; complex – комплексные числа.

Matrix Concatenation

Матричное каскадное соединение

Блок Matrix Concatenation связывает входные матрицы u1, u2. .., un по рядам или столбцам, где n определен Number of inputs. Блок принимает входные значения с любой комбинацией встроенных Simulink типов данных. Если все входы на основе выборки, выход на основе выборки. В противном случае, выход на основе структуры.

Matrix Gain

Матричное усилительное звено для многомерной системы. Умножает входной сигнал на матрицу или вектор. Если входной вектор u имеет n строк, то матрица K должна иметь n столбцов и m строк, выходной вектор y будет содержать m элементов:

Knmun = ym

MinMax

Осуществляет поиск минимального или максимального элемента входного вектора. Если входом является скалярная величина, то выходная величина совпадает со входной. Если входов несколько, ищется минимум или максимум среди входов. Два параметра настройки:

Funtion – две функции: min – поиск минимума; max – поиск максимума. Number of input ports – число входных сигналов.

Polynomial

Многочлен.

Блок Polynomial использует параметр коэффициентов, чтобы оценить реальный многочлен для значения входного устройства.

Вы определяете набор полиномиальных коэффициентов в виде, принятом командой polyval MATLAB. Блок тогда вычисляет P(u) на каждом шаге для входного сигнала u. Входные сигналы и коэффициенты должны быть реальными.

Product

Выполняет умножение или деление нескольких входных сигналов. Задание значений этих параметров аналогично настройке блока Sum. Параметры настройки:

Number of input - число входов блока и вид выполняемой операции:

задано число – количество входов перемножаемых входных сигналов;

задана последовательность знаков умножения и деления. Например: */**. Это значит, что входов 4 и первый сигнал умножается на третий и четвертый и все это делится на второй.

введена 1; будет вычисляться произведение элементов входного вектора. При этом на изображении блока выводится символ "П".

Saturate on integer overflow - подавлять переполнение для целых чисел, если превышен диапазон целочисленных значений.

Real-Imag to Complex

26

Математические элементы (Math)

Создание комплексного числа из действительной и мнимой частей. Один параметр настройки: Input – входная величина;

real – входная величина - действительная часть комплексного числа; imag – входная величина - мнимая часть комплексного числа;

real-imag – вводится действительная и мнимая части комплексного числа.

Relational Operator

Выполняет реляционную операцию на двух входах. Выходной сигнал генерируется согласно таблице истинности. Один параметр настройки:

Operator – операторы отношения: = = - тождественно; ~ = - не тождественно; < - меньше;

<= - меньше или равно; >= - больше или равно; > - больше.

Reshape

Изменение размерности сигнала, используя параметр Output dimensionality . Например, можно изменить вектор N-элементов на 1-by-N или N-by-1 матричный сигнал, и наоборот.

Rounding Function

Содержит различные функции округления, предусмотренные в MatLAB. Он осуществляет округление значения входного сигнала. Выбор метода округления производится также с помощью списка в окне настройки.

Sign

Функция sign(x) – знак.

Slider Gain

Звено интерактивного изменения коэффициента усиления. Slider Gain является одним из элементов взаимодействия пользователя с моделью. Оно позволяет в удобной форме изменять в процессе моделирования значение некоторого параметра. Блок становится активным после того, как будет помещен в окно блок-схемы. Чтобы открыть окно с ползунковым регулятором, необходимо дважды щелкнуть мышью на изображении данного блока. Окно Slider Gain имеет три параметра настройки:

Low - нижний предел изменения параметра; High - верхний предел изменения параметра; среднее окошко - текущее значение.

Текущее значение должно лежать внутри диапазона [Low, High].

При выборе нового диапазона необходимо вначале указать новое значение этого параметра, а затем изменить границы диапазона.

Sum

Сумматор. Может суммировать и вычитать. Число входов задается числом плюсов или минусов. Параметры настройки:

Icon share – форма начертания значка; round – окружность, rectangular – прямоугольник; List of signs – список знаков:

задано число – количество входов слагаемых входных сигналов;

задана последовательность знаков сложения и вычитания. Например: +-++. Это значит, что входов 4 и первый сигнал складывается с третьим и четвертым, а второй вычитается. введена 1; будет вычисляться сумма элементов входного вектора. При этом на изображении блока выводится символ "Σ".

27

Математические элементы (Math)

Saturate on integer overflow - подавлять переполнение для целых чисел, если превышен диапазон целочисленных значений.

Trigonometric Function

Преобразование входного сигнала с помощью одной из следующих функций

MatLAB: sin, cos, tan, asin, acos, atan, atan2, sinh, cosh, tanh. Выбор функции произво-

дится в окне настройки блока с помощью списка.

28