Таблица поиска представляет собой массив данных, который отображает входные значения в выходные значения, аппроксимируя тем самым математическую функцию. При наличии набора входных значений операция поиска извлекает соответствующие выходные значения из таблицы. Если таблица поиска явно не определяет входные значения, Simulink ® может оценить выходное значение с помощью интерполяции, экстраполяции или округления, где:
Интерполяция - это процесс оценки значений, которые лежат между известными точками данных.
Экстраполяция - это процесс оценки значений, которые находятся за пределами диапазона известных точек данных.
Округление - это процесс аппроксимации значения путем изменения его цифр в соответствии с известным правилом.
Блок таблицы поиска использует массив данных для отображения входных значений в выходные значения, аппроксимируя математическую функцию. При заданных входных значениях Simulink выполняет операцию «поиска» для извлечения соответствующих выходных значений из таблицы. Если таблица поиска не определяет входные значения, блок оценивает выходные значения на основе значений соседних таблиц.
Следующий пример иллюстрирует одномерную таблицу поиска, которая аппроксимирует функцию y = x3. Таблица поиска определяет свои выходные (y) данные дискретно по входному (x) диапазону [-3, 3]. Следующая таблица и график иллюстрируют отношение ввода/вывода:
Ввод -2 позволяет таблице искать и извлекать соответствующее выходное значение (-8). Аналогично, таблица поиска выводит 27 в ответ на вход 3.
Когда блок таблицы поиска обнаруживает входные данные, которые не соответствуют ни одному из значений x таблицы, он может интерполировать или экстраполировать ответ. Например, таблица подстановки не определяет входное значение -1,5; однако блок может линейно интерполировать ближайшие смежные точки данных (xi, yi) и (xi + 1, yi + 1). Например, учитывая эти два момента:
(xi, yi) является (-2, -8)
(xi + 1, yi + 1) означает (-1, -1)
Таблица подстановки оценивает и возвращает значение -4,5.
Аналогично, хотя таблица подстановки не включает данные для значений x за пределами диапазона [-3, 3]блок может экстраполировать значения, используя пару точек данных на любом конце таблицы. Учитывая входное значение 4, блок таблицы поиска линейно экстраполирует ближайшие точки данных (2, 8) и (3, 27) для оценки выходного значения 46.
Поскольку табличный поиск и простые оценки могут быть быстрее, чем математические оценки функций, использование блоков таблицы поиска может привести к увеличению скорости при моделировании модели. Рассмотрите возможность использования таблиц поиска вместо оценок математических функций в следующих случаях:
Вычислять аналитическое выражение дорого.
Аналитического выражения не существует, но связь была определена эмпирически.
Simulink предоставляет широкий ассортимент блоков таблицы поиска, каждый из которых предназначен для конкретного типа приложения. Следующие разделы описывают различные предложения, предлагают, как выбрать таблицу поиска, наиболее подходящую для вашего приложения, и объясняют, как взаимодействовать с различными блоками таблицы поиска.