Interpolation Using Prelookup.docx
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Interpolation Using Prelookup.docx
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InterpolationUsingPrelookup
InterpolationUsingPrelookup
使用预先计算的索引和分数值来加速逼近N维函数
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描述
本块与Prelookup块的工作原理
InterpolationUsingPrelookup块为Prelookup块的工作是最佳的.Prelookup块计算指定的输入值u涉及的断点数据集的索引和间隔部分。
你可以生成索引和分数值成一个的插值,Prelookup块进行一个n维表的插值。
此组合的块执行相同的操作,一个单一的实例,为n-DLookupTable块执行。
然而,InterpolationUsingPrelookup和Prelookup块提供了更大的灵活性,可以提供更高效的仿真和代码生成。
见EfficiencyofPerformance.
支持的块操作
要InterpolationUsingPrelookup块,你指定一组表中的数据值,直接在对话框中的T输入端口的给值。
通常情况下,这些表中的值对应Prelookup块中指定的数据集的断点。
Prelookup块的插值生成输出寻找或供给Prelookup块索引和间隔分数值的基础上估算表中的值。
K和F插值使用Prelookup块图标显示为标签的索引和间隔部分。
当输入索引和分数间隔...
Prelookup块的插值...
映射到断点数据集的值
输出表中的行,列的交点处的值,和更高的维度断点
不映射到中断点数据集的值,但在范围之内
插入相应的表值,选择使用Interpolationmethod
不映射到中断点数据集的值,并超出了范围
外插的输出值,你选择Extrapolationmethod
如何将块插值表数据的子集
您可以使用Numberofsub-tableselectiondimensions参数来指定只发生一个子集的表中的数据的插值。
若要启动此插值模式,将该参数设置为一个正整数。
该值定义了维数的选择,从表中的最高的维度数据。
因此,该值必须小于或等于所述Numberoftabledimensions.
假设你有3-D表中的数据InterpolationUsingPrelookup块。
适用于下列行为。
选择维度数量
块的行动
块外形
0
插值整个表和子表选择不会启动
不改变
1
插值前两个维度,选择第三个维度
显示输入端口,您使用的标签SEL1选择,插入2维表
2
第一维插值,并选择的第二个和第三个维度
显示两个输入端口,带标签的SEL1和SEL2,你用它来选择和插入一维表
子表选择使用从零开始的索引。
举一个例子插值表数据的一个子集,在MATLAB命令提示符下键入sldemo_bpcheck
数据类型支持
InterpolationUsingPrelookup块接受Simulink软件所支持的任何数字数据类型,除了布尔的实信号。
InterpolationUsingPrelookup模块支持定点数据类型的信号,表中的数据和中间结果。
见DataTypesSupportedbySimulink
参数和对话框
InterpolationUsingPrelookup块对话框Main窗格中显示如下:
Numberoftabledimensions
指定的数目,表中的数据必须具有的维度。
该值定义独立的表变量的数量。
输入在此字段中的1和30之间的一个整数。
Tabledata
指定是否进入表中的数据直接在对话框或继承从一个输入端口的数据。
∙如果你设置Source为Dialog,在Value编辑栏输入表中的数据.Numberoftabledimensions的表中的数据的大小必须匹配.对于此选项,您可以指定表的属性在DataTypes窗格
∙如果你设置Source为Inputport,确认上行信号提供表中的数据的T输入端口。
表中的数据的大小必须匹配Numberoftabledimensions.对于此选项,您的块继承表的T输入端口的属性。
块图编辑过程中,你可以输入一个空矩阵(指定为[])或在一个未定义的工作区编辑字段中的变量Value。
使用此行为推迟指定一个正确尺寸的矩阵表中的数据,并继续编辑框图。
见MultidimensionalArrays.
点击Edit按钮,打开查找表编辑器(请参阅EditExistingLookupTables).
Interpolationmethod
选择Flat或Linear.见InterpolationMethods
Extrapolationmethod
选择Clip或Linear.见ExtrapolationMethods.Extrapolationmethod参数是可见的,只有当你选择Linear作为Interpolationmethod参数.
InterpolationUsingPrelookup块不支持Linear外推法的输入或输出信号时,指定整数或定点数据类型。
Validindexinputmayreachlastindex
指定块的输入索引(k)和间隔分数(F)n维表数据访问的最后一个元素。
索引值是从零开始的。
检查框
块行为
选择
在其表维度时返回的最后一个元素的值:
∙K是最后一个表元素的索引,在相应的维度
∙f是0
清除
在其表维度时返回的最后一个元素的值:
∙K索引到最后一个表元素在相应的维度
∙f是1
只当下列,此复选框才可见:
∙Interpolationmethod是Linear.
∙Extrapolationmethod是Clip.
提示:
当您为InterpolationUsingPrelookup块选择Validindexinputmayreachlastindex,你还必须选择Uselastbreakpointforinputatoraboveupperlimit所有Prelookup块给它。
此操作允许块使用相同的索引访问其断点和表中的数据集的最后一个元素时的惯例。
Diagnosticforout-of-rangeinput
当输入k或f超出范围时,指定是否将产生一个警告或错误。
选项包括:
∙None—没有警告或错误
∙Warning—在MATLAB命令窗口中显示一个警告,并继续模拟
∙Error—停止模拟,并在模拟诊断浏览器中显示一个错误
Removeprotectionagainstout-of-rangeindexingeneratedcode
指定是否包括代码检查范围的索引输入。
复选框
结果
当使用
选择
生成的代码不包括条件语句来检查范围的索引输入.
代码的效率
清除
生成的代码包括条件语句来检查范围的索引输入。
对于安全性至关重要的应用
根据您的应用程序,你可以运行下面的模型顾问会检查,以确保使用此复选框:
∙ByProduct>EmbeddedCoder>Identifylookuptableblocksthatgenerateexpensiveout-of-rangecheckingcode
∙ByProduct>SimulinkVerificationandValidation>ModelingStandards>DO-178C/DO-331Checks>Checkusageoflookuptableblocks
见ConsulttheModelAdvisor
当以下条件之一是,此复选框不会影响生成的代码:
∙PrelookupThePrelookup块索引值馈送到InterpolationUsingPrelookup块.
由于索引值从Prelookup块总是有效的,没有校验码是必要的。
∙输入k的数据类型限制有效的索引值的数据。
例如,无符号整数数据类型,保证非负索引值。
因此,无符号输入的k值不需要校验码为负值。
Numberofsub-tableselectiondimensions
指定维度的块使用的子表,来计算输出的数目。
请遵守以下规则:
∙为了使子表选择,输入一个正整数。
此整数必须小于或等于所述Numberoftabledimensions.
∙要禁用子表选择,输入0插入整个表。
见HowTheBlockInterpolatesaSubsetofTableData.
Sampletime
指定样本之间的时间间隔。
要继承采样时间,此参数设置为-1。
见SpecifySampleTime
InterpolationUsingPrelookup块对话框DataTypes窗格中显示如下:
注:
当您设定Source为Inputport,参数表的属性(数据类型,最小值和最大值).在这种情况下,该块继承从T输入端口的所有的表属性。
Tabledata>DataType
指定表中的数据类型。
您可以将其设置为:
∙继承的规则,数据类型,例如,Inherit:
Sameasoutput
∙一个内置的数据类型的名称,例如,single
∙数据类型对象的名称,例如,Simulink.NumericType对象
∙一个表达式,其值的数据类型,例如,fixdt(1,16,0)
点击Showdatatypeassistant按钮
以显示DataTypeAssistant,它可以帮助您设置表中的数据类型。
提示:
指定表中的数据类型的不同,在这些情况下的输出数据类型:
∙用于存储数据的低位存储器要求比表的输出信号,使用一个较小的类型
∙分频表中的数据分享在二个InterpolationUsingPrelookup块有不同的输出数据类型
∙自定义存储表中的数据共享,在Simulink编码器生成的代码块的输出数据类型不同
Tabledata>Minimum
指定表中数据的最小值。
默认值是[](未指定)。
Tabledata>Maximum
指定表中数据的最大值。
默认值是[](未指定)。
Intermediateresults>DataType
指定的中间结果数据类型。
您可以将其设置为:
∙继承的规则,数据类型,例如,Inherit:
Sameasoutput
∙一个内置的数据类型的名称,例如,single
∙数据类型对象的名称,例如,Simulink.NumericType对象
∙一个表达式,其值的数据类型,例如,fixdt(1,16,0)
点击Showdatatypeassistant按钮
以显示DataTypeAssistant,它可以帮助您设置的中间结果的数据类型。
提示:
使用此参数来指定表中的数据或输出数据比内部计算精度较高。
Output>DataType
指定输出的数据类型。
您可以将其设置为:
∙继承的规则,数据类型,例如,Inherit:
Inheritviabackpropagation
∙一个内置的数据类型的名称,例如,single
∙数据类型对象的名称,例如,Simulink.NumericType对象
∙一个表达式,其值的数据类型,例如,fixdt(1,16,0)
点击Showdatatypeassistant按钮
以显示DataTypeAssistant,它可以帮助您设置输出数据类型。
见SpecifyBlockOutputDataTypes
Output>Minimum
指定块输出的最小值。
默认值是[](未指定)。
Simulink软件使用这个值来执行:
∙参数范围检查(见CheckParameterValues)
∙模拟范围检查(见SignalRanges)
∙自动缩放的定点数据类型
Output>Maximum
指定块输出的最大值。
默认值是[](未指定)。
Simulink软件使用这个值来执行:
∙参数范围检查(见CheckParameterValues)
∙模拟范围检查(见SignalRanges)
∙自动缩放的定点数据类型
Lockdatatypesettingsagainstchangesbythefixed-pointtools
选择锁定所有对这个块的数据类型设置的定点工具和定点顾问。
见LockingtheOutputDataTypeSetting
Integerroundingmode
指定定点运算的舍入模式。
见Rounding
块参数总是四舍五入到最接近的可表示值。
为了控制舍入的块参数,输入掩码字段中使用MATLAB取整函数的表达式。
Saturateonintegeroverflow
作用
采取这一行动的原因
溢出会发生什么事的
实例
选中此复选框。
你的模型有可能溢出,并在生成的代码,你要明确的饱和保护。
溢出饱和到任何的数据类型可以表示的最小或最大值。
有符号的8位整数溢出饱和为–128或127.
不选择此复选框。
你想生成的代码,以优化效率。
你要避免过度指定块如何处理范围的信号。
见CheckingforSignalRangeErrors.
溢出换到适当的值的数据类型表示。
数130不适合在有符号的8位整数和换行–126.
当您选择此复选框,饱和度适用于每一个块的内部运作,而不仅仅是输出或结果。
一般情况下,代码生成过程中可以检测到溢出是不可能的。
在这种情况下,代码生成器不产生饱和的代码。
实例
在下面的modelmodel,Constant块表数据值馈送到T的输入端口的InterpolationUsingPrelookup块
InterpolationUsingPrelookup块继承的T输入端口的属性如下表所示:
表属性
值
Minimum
–Inf
Maximum
Inf
Datatype
single
同样,Constant块送入断点数据Prelookup块的bp输入端口,它继承了下面的断点属性设置为:
断点属性
值
Minimum
–Inf
Maximum
Inf
Datatype
single
Simulink中使用双精度浮点数据,在这个模型中进行计算。
然而,该模型存储的断点和表数据为单精度浮点数据。
使用低精度的数据类型来存储断点和表中的数据,可以减少对内存的需求。
见PrelookupandInterpolationBlocks
特征
直接馈通
是
采样时间
在Sampletime参数里指定
标量扩展
是
量纲
是
过零检测
不
参数
Prelookup
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