Аппроксимированные функции с прямой интерполяционной таблицей

Используя Оптимизатор Интерполяционной таблицы, можно сгенерировать прямую интерполяционную таблицу, аппроксимирующую блок Simulink^® или функцию. Прямые интерполяционные таблицы эффективны, чтобы реализовать на оборудовании, потому что они не требуют никаких вычислений.

Сгенерируйте двумерное прямое приближение интерполяционной таблицы

Открыть скрипт

Создайте объект FunctionApproximation.Problem, задающий функцию, для которой можно сгенерировать аппроксимированное. Чтобы сгенерировать прямую интерполяционную таблицу, установите метод интерполяции для None в объекте FunctionApproximation.Options.

problem = FunctionApproximation.Problem('atan2');
problem.InputTypes = [numerictype(0,4,2) numerictype(0,8,4)];
problem.OutputType = fixdt(0,8,7);
problem.Options.Interpolation = "None";
problem.Options.AbsTol = 2^-4;
problem.Options.RelTol = 0;
problem.Options.WordLengths = 1:8;

Используйте метод solve, чтобы сгенерировать оптимальную интерполяционную таблицу.

solution = solve(problem)

|  ID |  Memory (bits) | Feasible |   Table Size | Intermediate WLs | TableData WL |             Error(Max,Current) | 
|   0 |          32768 |        1 |     [16 256] |            [4 8] |            8 |     6.250000e-02, 3.902460e-03 |
|   1 |          28672 |        1 |     [16 256] |            [4 8] |            7 |     6.250000e-02, 7.811287e-03 |
|   2 |          24576 |        1 |     [16 256] |            [4 8] |            6 |     6.250000e-02, 1.561990e-02 |
|   3 |          16384 |        1 |     [16 128] |            [4 7] |            8 |     6.250000e-02, 6.242016e-02 |
|   4 |          16384 |        0 |      [8 256] |            [3 8] |            8 |     6.250000e-02, 4.636476e-01 |
|   5 |          32768 |        1 |     [16 256] |            [5 8] |            8 |     6.250000e-02, 3.902460e-03 |
|   6 |          20480 |        1 |     [16 256] |            [4 8] |            5 |     6.250000e-02, 3.123983e-02 |
|   7 |          14336 |        1 |     [16 128] |            [4 7] |            7 |     6.250000e-02, 5.707978e-02 |
|   8 |          14336 |        0 |      [8 256] |            [3 8] |            7 |     6.250000e-02, 4.636476e-01 |
|   9 |          28672 |        1 |     [16 256] |            [5 8] |            7 |     6.250000e-02, 7.811287e-03 |
|  10 |          16384 |        1 |     [16 256] |            [4 8] |            4 |     6.250000e-02, 6.242911e-02 |
|  11 |          12288 |        1 |     [16 128] |            [4 7] |            6 |     6.250000e-02, 5.870371e-02 |

Best Solution
|  ID |  Memory (bits) | Feasible |   Table Size | Intermediate WLs | TableData WL |             Error(Max,Current) |
|  11 |          12288 |        1 |     [16 128] |            [4 7] |            6 |     6.250000e-02, 5.870371e-02 |


solution = 

  1x1 FunctionApproximation.LUTSolution with properties:

          ID: 11
    Feasible: "true"

Используйте метод compare, чтобы сравнить вывод исходной функции и аппроксимированного.

compare(solution);

Используйте метод approximate, чтобы сгенерировать подсистему Simulink™, содержащую сгенерированную прямую интерполяционную таблицу.

approximate(solution)

Сгенерируйте прямое приближение интерполяционной таблицы для подсистемы

Открыть скрипт

Этот пример показывает, как аппроксимировать подсистему Simulink™ с прямой интерполяционной таблицей.

Откройте модель, содержащую подсистему, чтобы аппроксимировать.

functionToApproximate = 'ex_direct_approximation/MathExpression';
open_system('ex_direct_approximation');

Чтобы сгенерировать прямую интерполяционную таблицу, установите метод интерполяции для None.

problem = FunctionApproximation.Problem(functionToApproximate);
problem.Options.Interpolation = 'None';
problem.Options.RelTol = 0;
problem.Options.AbsTol = 0.2;
problem.Options.WordLengths = [7 8 9 16];
solution = solve(problem);

|  ID |  Memory (bits) | Feasible |   Table Size | Intermediate WLs | TableData WL |             Error(Max,Current) | 
|   0 |        2097152 |        1 |        65536 |               16 |           32 |     2.000000e-01, 0.000000e+00 |
|   1 |         458752 |        1 |        65536 |               16 |            7 |     2.000000e-01, 3.173828e-02 |
|   2 |         524288 |        1 |        65536 |               16 |            8 |     2.000000e-01, 1.611328e-02 |
|   3 |           3584 |        1 |          512 |                9 |            7 |     2.000000e-01, 1.093750e-01 |
|   4 |           1792 |        1 |          256 |                8 |            7 |     2.000000e-01, 1.872559e-01 |

Best Solution
|  ID |  Memory (bits) | Feasible |   Table Size | Intermediate WLs | TableData WL |             Error(Max,Current) |
|   4 |           1792 |        1 |          256 |                8 |            7 |     2.000000e-01, 1.872559e-01 |

Сравните исходное поведение подсистемы с приближением интерполяционной таблицы.

compare(solution);

Сгенерируйте новую подсистему, содержащую приближение интерполяционной таблицы.

approximate(solution);

Замените исходную подсистему на новую подсистему, содержащую приближение интерполяционной таблицы.

replaceWithApproximate(solution);

Можно вернуться модель назад к ее исходному состоянию с помощью функции revertToOriginal. Эта функция помещает исходную подсистему назад в модель.

revertToOriginal(solution);

Документация