Поддерживаемые операции для векторов и матриц

Диаграммы Stateflow ® в моделях ^Simulink ® имеют свойство языка действий, которое определяет синтаксис, используемый для вычисления векторов и матриц. Свойства языка действий:

MATLAB ® в качестве языка действий.
C как язык действий.

Дополнительные сведения см. в разделе Различия между MATLAB и C как синтаксисом языка действий.

Индексирование нотации

В диаграммах, использующих MATLAB в качестве языка действий, ссылаются на элементы вектора или матрицы, используя индексирование на основе одного элемента, разделенное скобками. Разделяйте индексы для различных измерений запятыми.

В диаграммах, использующих C в качестве языка действий, ссылаются на элементы вектора или матрицы, используя индексирование на основе нуля, ограниченное скобками. Заключить индексы для различных размеров в собственную пару кронштейнов.

Пример	MATLAB как язык действий	C как язык действий
Первый элемент вектора `V`	`V(1)`	`V[0]`
`i`^-й элемент вектора `V`	`V(i)`	`V[i-1]`
Элемент в строке `4` и столбец `5` матрицы `M`	`M(4,5)`	`M[3][4]`
Элемент в строке `i` и столбец `j` матрицы `M`	`M(i,j)`	`M[i-1][j-1]`

Двоичные операции

Эта таблица суммирует интерпретацию всех двоичных операций над векторными и матричными операндами в соответствии с их порядком приоритета (1 = самый высокий, 3 = самый низкий). Бинарные операции остаются ассоциативными, так что в любом выражении операторы с одинаковым приоритетом вычисляются слева направо. За исключением матричных операторов умножения и деления в диаграммах, использующих MATLAB в качестве языка действий, все бинарные операторы выполняют операции по элементам.

Операция	Предшествование	MATLAB как язык действий	C как язык действий
`a * b`	1	Умножение матрицы.	Умножение по элементам. Для умножения матрицы используйте `*` в функции MATLAB. См. раздел Выполнение матричной арифметики с использованием функций MATLAB.
`a .* b`	1	Умножение по элементам.	Не поддерживается. Использовать операцию `a * b`.
`a / b`	1	Правое деление матрицы.	Правое деление на элементы. Для правого деления матрицы используйте `/` в функции MATLAB. См. раздел Выполнение матричной арифметики с использованием функций MATLAB.
`a ./ b`	1	Правое деление на элементы.	Не поддерживается. Использовать операцию `a / b`.
`a \ b`	1	Матрица левого деления.	Не поддерживается. Используйте `\` в функции MATLAB. См. раздел Выполнение матричной арифметики с использованием функций MATLAB.
`a .\ b`	1	Левоэлементное деление.	Не поддерживается. Используйте `.\` в функции MATLAB. См. раздел Выполнение матричной арифметики с использованием функций MATLAB.
`a + b`	2	Дополнение.	Дополнение.
`a - b`	2	Вычитание.	Вычитание.
`a == b`	3	Сравнение, равно.	Сравнение, равно.
`a ~= b`	3	Сравнение, не равное.	Сравнение, не равное.
`a != b`	3	Не поддерживается. Использовать операцию `a ~= b`.	Сравнение, не равное.
`a <> b`	3	Не поддерживается. Использовать операцию `a ~= b`.	Сравнение, не равное.

Унарные операции и действия

Эта таблица суммирует интерпретацию всех унарных операций и действий над векторными и матричными операндами. Унарные операции:

Имеют более высокий приоритет, чем двоичные операторы.
Являются правыми ассоциативными, так что в любом выражении они вычисляются справа налево.
Выполнять операции по элементам.

Пример	MATLAB как язык действий	C как язык действий
`~a`	Логический NOT. Для побитового NOT используйте `bitcmp` функция.	Побитовый НЕТ (по умолчанию). Включите эту операцию, выбрав свойство Включить диаграмму C-разрядных операций. Логический NOT. Включите эту операцию, очистив свойство Включить диаграмму C-разрядных операций. Дополнительные сведения см. в разделах Bitwise Operations и Enable C-bit operations.
`!a`	Не поддерживается. Использовать операцию `~a`.	Логический NOT.
`-a`	Отрицательный.	Отрицательный.
`a++`	Не поддерживается.	Приращение всех элементов вектора или матрицы. Эквивалентно `a = a+1`.
`a--`	Не поддерживается.	Уменьшение всех элементов вектора или матрицы. Эквивалентно `a = a-1`.

Операции назначения

Эта таблица суммирует интерпретацию операций назначения для векторных и матричных операндов.

Операция	MATLAB как язык действий	C как язык действий
`a = b`	Простое назначение.	Простое назначение.
`a += b`	Не поддерживается. Использовать выражение `a = a+b`.	Эквивалентно `a = a+b`.
`a -= b`	Не поддерживается. Использовать выражение `a = a-b`.	Эквивалентно `a = a-b`.
`a *= b`	Не поддерживается. Использовать выражение `a = a*b`.	Эквивалентно `a = a*b`.
`a /= b`	Не поддерживается. Использовать выражение `a = a/b`.	Эквивалентно `a = a/b`.

Присвоение значений отдельным элементам матрицы

Можно назначить значение отдельной записи вектора или матрицы, используя синтаксис индексирования, соответствующий языку действий диаграммы.

Пример	MATLAB как язык действий	C как язык действий
Присвоение значения `10` к первому элементу вектора `V`.	`V(1) = 10;`	`V[0] = 10;`
Присвойте значение 77 элементу в строке 2 и столбце 9 матрицы `M`.	`M(2,9) = 77;`	`M[1][8] = 77;`

Присвоение значений всем элементам матрицы

В диаграммах, использующих MATLAB в качестве языка действий, можно использовать одно действие для указания всех элементов вектора или матрицы. Например, это действие назначает каждый элемент матрицы 2 на 3 A для другого значения:

A = [1 2 3; 4 5 6];

В диаграммах, использующих C в качестве языка действий, можно использовать скалярное расширение, чтобы задать одинаковое значение для всех элементов вектора или матрицы. Скалярное расширение преобразует скалярные данные в соответствии с размерами векторных или матричных данных. Например, это действие задает все элементы матрицы A кому 10:

A = 10;

Скалярное расширение применяется ко всем графическим функциям, таблицам истинности, MATLAB и Simulink. Предположим, что формальные аргументы функции определены f как скаляры. В этой таблице описаны правила скалярного расширения для вызова функции y = f(u).

Продукция `y`	Вход `u`	Результат
Скаляр	Скаляр	Скалярное расширение не происходит.
Скаляр	Вектор или матрица	Диаграмма создает ошибку несоответствия размеров.
Вектор или матрица	Скаляр	Диаграмма использует скалярное расширение для назначения скалярного выходного значения `f(u)` каждому элементу `y`: y[i][j] = f(u)
Вектор или матрица	Вектор или матрица	Диаграмма использует скалярное расширение для вычисления выходного значения для каждого элемента `u` и присвоить его соответствующему элементу `y`: y[i][j] = f(u[i][j]) Если `y` и `u` не имеют одинакового размера, диаграмма создает ошибку несоответствия размеров.

Для функций с несколькими выходами применяются одни и те же правила, если все выходы и входы не являются векторами или матрицами. В этом случае диаграмма генерирует ошибку несоответствия размеров, и скалярное расширение не происходит.

Диаграммы, использующие MATLAB в качестве языка действий, не поддерживают скалярное расширение.

Выполнение матричной арифметики с помощью функций MATLAB

В диаграммах, использующих C в качестве языка действий, операции * и / выполняют элементное умножение и деление. Для выполнения стандартного умножения и деления матрицы на диаграмме C используется функция MATLAB.

Предположим, что необходимо выполнить эти операции с квадратными матрицами u1 и u2:

Вычисление стандартного матричного продукта y1 = u1 * u2.
Решить уравнение u1 * y2 = u2.
Решить уравнение y3 * u1 = u2.

Чтобы выполнить эти вычисления на диаграмме C, добавьте функцию MATLAB, выполняющую этот код:

function [y1, y2, y3] = my_matrix_ops(u1, u2)
%#codegen

y1 = u1 * u2;  % matrix multiplication
y2 = u1 \ u2;  % matrix division from the right
y3 = u1 / u2;  % matrix division from the left

Перед вызовом функции укажите свойства входных и выходных данных, как описано в разделе Задать свойства данных.

В диаграммах, использующих MATLAB в качестве языка действий, операции *, /, и \ выполнить стандартное умножение и деление матрицы. Эти операции можно использовать непосредственно в действиях состояния и перехода.

Документация