Квантование
При разрабатывании динамической системы с помощью арифметики с плавающей точкой вы обычно не должны волноваться о числовых ограничениях, поскольку типы данных с плавающей точкой имеют высокую точность и область значений. С другой стороны, при работе с вычислениями с фиксированной точкой, необходимо рассмотреть эти факторы при разработке динамических систем:
Переполнение
Добавление двух достаточно больших отрицательных или положительных значений может привести к результату, который не помещается в представление. Это окажет неблагоприятное влияние на систему управления.
Квантование
Значения фиксированной точки округлены. Поэтому выходной сигнал к объекту и входной сигнал к системе управления не имеют тех же характеристик как идеальный сигнал дискретного времени.
Вычислительный шум
Накопленные ошибки, которые следуют из округления отдельных условий в рамках реализации, вводят шум в управляющий сигнал.
Ограничьте циклы
В идеальной системе выход устойчивой передаточной функции (цифровой фильтр) приближается к некоторой константе для постоянного входа. С квантованием происходят предельные циклы, где выход колеблется между двумя значениями в устойчивом состоянии.
- Точность
Ограничения на точность, эффекты округления и дополнения
- Область значений
Ограничения на область значений, потери значимости и переполнение, насыщение и перенос
- Масштабирование
Эффекты масштабирования на вычислениях с фиксированной точкой, двоичная точка, только масштабирующаяся, масштабирование наклонного смещения, масштабирование для скорости и масштабирование для максимальной точности
