Таблицы подстановки хранят числовые данные в формате многомерного массива. В более простом двумерном случае таблицы поиска могут быть представлены матрицами. Каждый элемент матрицы является числовой величиной, которая может быть точно расположена в терминах двух индексирующих переменных. При более высоких измерениях таблицы подстановки могут быть представлены многомерными матрицами, элементы которых описаны в терминах соответствующего числа индексирующих переменных.
Таблицы поиска обеспечивают средства для фиксации динамического поведения физической (механической, электронной, программной) системы. Поведение системы с М входами и N выходами можно приблизительно описать с помощью N таблиц поиска, каждая из которых состоит из массива с М измерениями.
Таблицы поиска обычно создаются путем экспериментального сбора или искусственного создания входных и выходных данных системы. Как правило, требуется столько же параметров индексирования, сколько входных переменных. Каждый параметр индексации может принимать значение в пределах заранее определенного набора точек данных, которые называются точками останова. Набор всех точек останова, соответствующий индексирующей переменной, называется сеткой. Таким образом, система с М входами суммируется с помощью М наборов точек останова. Программа использует точки останова для поиска элементов массива, в которых хранятся выходные данные системы. Для системы с N выходами программное обеспечение определяет местоположение N элементов массива и затем сохраняет соответствующие данные в этих местоположениях.
После создания таблицы поиска с использованием входных и выходных измерений, как описано выше, можно использовать соответствующий многомерный массив значений в приложениях без необходимости повторного измерения выходных данных системы. Фактически, для нахождения соответствующих элементов массива в таблице поиска необходимы только входные данные, поскольку программа считывает приблизительные выходные данные системы из данных, хранящихся в этих местоположениях. Следовательно, таблица поиска обеспечивает подходящее средство для захвата отображения ввода-вывода статической системы в виде цифровых данных, хранящихся в заранее определенных местоположениях массива.
Статически определенные таблицы подстановки, как описано в разделе Таблицы подстановки, не могут соответствовать изменяющемуся во времени поведению (характеристикам) физического растения. Статические таблицы поиска устанавливают постоянное и статическое отображение поведения ввода-вывода физической системы. И наоборот, поведение реальных физических систем часто изменяется во времени из-за износа, условий окружающей среды и производственных допусков. При таких вариациях статическое отображение поведения ввода-вывода установки, описанное в справочной таблице, может больше не обеспечивать действительное представление характеристик установки.
Адаптивные таблицы поиска включают изменяющееся во времени поведение физических растений в процесс создания и обслуживания таблиц поиска, обеспечивая при этом все функциональные возможности обычной таблицы поиска.
Таблица адаптивного поиска получает входные и выходные измерения поведения предприятия, которые затем используются для динамического создания и обновления содержимого базовой таблицы поиска. В дополнение к запросу входных данных для создания таблицы поиска, таблица адаптивного поиска также использует выходные данные завода для повторного вычисления значений таблицы. Например, можно собрать выходные данные завода, разместив датчики в соответствующих местах физической системы.
Программа использует входные измерения для определения местоположения элементов массива путем сравнения этих входных значений с точками останова, определенными для каждой переменной индексации. Затем он использует выходные измерения для повторного вычисления числового значения, хранящегося в этих местоположениях массива. Однако в отличие от обычной таблицы, которая сохраняет данные массива только до фактического использования таблицы подстановки, адаптивная таблица непрерывно улучшает содержимое таблицы подстановки. Это непрерывное улучшение табличных данных называется процессом адаптации или процессом обучения.
Процесс адаптации включает в себя алгоритмы статистической обработки и обработки сигналов для восстановления поведения ввода-вывода установки. Таблица адаптивного поиска всегда пытается обеспечить действительное представление динамики завода, даже если поведение завода может изменяться во времени. Лежащие в основе алгоритмы обработки сигналов также устойчивы к разумному шуму измерений и обеспечивают соответствующую фильтрацию шумовых выходных измерений.
Таблица адаптивного поиска (1D по лестнице) | Таблица адаптивного поиска (2D по лестнице) | Таблица адаптивной подстановки (nD лестничная посадка)