Discrete Derivative

Вычисление производной в дискретном времени

развернуть все на странице

Библиотека:
Simulink/Дискретный

Описание

Блок Discrete Derivative вычисляет опционально масштабированную производную по дискретному времени следующим образом

$y (t_{n}) = K (\frac{u (t_{n}) - u (t_{n - 1})}{T_{s}})$

где

$u (t_{n})$ и $y (t_{n})$ являются блочным входом и выходом на текущем временном шаге, соответственно.
$u (t_{n - 1})$ - блок вход на предыдущем временном шаге.
$K$ является необязательным масштабным коэффициентом, заданным с помощью параметра Gain value.
$T_{s}$ - дискретный размер шага симуляции, который должен быть фиксирован.

Примечание

Не используйте этот блок в подсистемах с непериодическим триггером (для примера, непериодических подсистем вызова функций). Это строение приводит к неточным результатам.

Порты

Вход

расширить все

`Port_1` - Входной сигнал
скаляр | вектор | матрица

Входной сигнал, заданный как скаляр, вектор или матрица.

Выход

расширить все

`Port_1` - Масштабированная производная по дискретному времени
скаляр | вектор | матрица

Опционально масштабированная производная в дискретном времени, заданная в виде скаляра, вектора или матрицы. Для получения дополнительной информации о том, как блок вычисляет производную в дискретном времени, см. Описание. Тип данных выходного сигнала задается параметром Output data type.

Параметры

расширить все

Главный

`Gain value` - Масштабный коэффициент
`1.0` (по умолчанию) | скаляром

Масштабный коэффициент, примененный к вычисленной производной, заданный как действительное скалярное значение.

Программное использование

Параметры блоков: gainval

Тип: Вектор символов

Значения: скаляр

По умолчанию: '1.0'

`Initial condition for previous weighted input K*u/Ts` - Начальное условие
`0.0` (по умолчанию) | скаляром

Начальное условие для предыдущего масштабированного входа, заданное как скаляр.

Программное использование

Параметры блоков: ICPrevScaledInput

Тип: Вектор символов

Значения: скаляр

По умолчанию: '0.0'

`Input processing` - Задайте обработку на основе выборок или фреймов
`Elements as channels (sample based)` (по умолчанию) | `Columns as channels (frame based)`

Укажите, выполняет ли блок обработку на основе выборок или фреймов:

Columns as channels (frame based) - Обрабатывайте каждый столбец входа как отдельный канал (обработка на основе фрейма).
Примечание
Для обработки на основе фрейма требуется лицензия DSP System Toolbox™.
Для получения дополнительной информации смотрите Концепции на основе выборок и фреймов (DSP System Toolbox).
Elements as channels (sample based) - Обработайте каждый элемент входа как отдельный канал (основанная на выборке обработка).

Используйте Input processing, чтобы определить, выполняет ли блок обработку на основе выборок или фреймов. Блок принимает основанные на кадрах сигналы для входа u. Все другие входные сигналы должны быть основаны на дискретизации.

Входной сигнал u	Режим обработки входных параметров	Блок работает?
Основанный на выборке	Основанный на выборке	Да
Основанный на системах координат	Основанный на выборке	Нет, вызывает ошибку
Основанный на выборке	Основанный на системах координат	Да
Основанный на системах координат	Основанный на системах координат	Да

Для получения дополнительной информации об этих двух режимах обработки смотрите Концепции на основе выборок и фреймов (DSP System Toolbox).

Программное использование

Параметры блоков: InputProcessing

Тип: Вектор символов

Значения: 'Columns as channels (frame based)' | 'Elements as channels (sample based)'

По умолчанию: 'Elements as channels (sample based)'

Атрибуты сигнала

`Output minimum` - Минимальное выходное значение для проверки области значений
`[]` (по умолчанию) | скаляром

Более низкое значение выходной области значений, который Simulink^® проверки.

Simulink использует минимум для выполнения:

Проверка области значений параметров (см. «Задание минимальных и максимальных значений для параметров блоков») для некоторых блоков.
Проверка области значений симуляции (см. «Задание диапазонов сигнала» и «Включение проверки области значений симуляции»).
Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой.
Оптимизация кода, который вы генерируете из модели. Эта оптимизация может удалить алгоритмический код и повлиять на результаты некоторых режимов симуляции, таких как SIL или режим external mode. Для получения дополнительной информации смотрите Оптимизировать используя указанные минимальное и максимальное значения (Embedded Coder).

Примечание

Output minimum не насыщает или не зажимает фактический выходной сигнал. Вместо этого используйте блок Saturation.

Программное использование

Параметры блоков: OutMin

Тип: Вектор символов

Значения: '[ ]'| скаляр

По умолчанию: '[ ]'

`Output maximum` - Максимальное выходное значение для проверки области значений
`[]` (по умолчанию) | скаляром

Верхнее значение выходной области значений, который Simulink проверяет.

Simulink использует максимальное значение для выполнения:

Проверка области значений параметров (см. «Задание минимальных и максимальных значений для параметров блоков») для некоторых блоков.
Проверка области значений симуляции (см. «Задание диапазонов сигнала» и «Включение проверки области значений симуляции»).
Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой.
Оптимизация кода, который вы генерируете из модели. Эта оптимизация может удалить алгоритмический код и повлиять на результаты некоторых режимов симуляции, таких как SIL или режим external mode. Для получения дополнительной информации смотрите Оптимизировать используя указанные минимальное и максимальное значения (Embedded Coder).

Примечание

Output maximum не насыщает или не зажимает фактический выходной сигнал. Вместо этого используйте блок Saturation.

Программное использование

Параметры блоков: OutMax

Тип: Вектор символов

Значения: '[ ]'| скаляр

По умолчанию: '[ ]'

`Output data type` - Тип выходных данных
`Inherit: Inherit via internal rule` (по умолчанию) | `Inherit: Inherit via back propagation` | `double` | `single` | `int8` | `uint8` | `int16` | `uint16` | `int32` | `uint32` | `int64` | `uint64` | `fixdt(1,16,0)` | `fixdt(1,16,2^0,0)`

Задайте тип выходных данных. Вы можете установить его на:

Правило, которое наследует тип данных, например Inherit: Inherit via back propagation
Имя встроенного типа данных, например single
Имя объекта типа данных, например, Simulink.NumericType объект
Выражение, которое вычисляется как тип данных, например fixdt(1,16,0)

Нажмите кнопку Show data type assistant, чтобы отобразить Data Type Assistant, которая помогает вам задать атрибуты type данных. Для получения дополнительной информации смотрите Задать типы данных Используя Data Type Assistant.

Программное использование

Параметры блоков: OutDataTypeStr

Тип: Вектор символов

Значения:

'Inherit: Inherit via internal rule' | 'Inherit: Inherit via back propagation' | 'double' | 'single' | 'int8' | 'uint8' | 'int16' | 'uint16' | 'int32' | 'uint32' | 'int64' | 'uint64' | 'fixdt(1,16,0)' | 'fixdt(1,16,2^0,0)'

По умолчанию: 'Inherit: Inherit via internal rule'

`Lock output data type setting against changes by the fixed-point tools` - Предотвратите переопределение типа выходных данных инструментами с фиксированной точкой
`off` (по умолчанию) | `on`

Выберите этот параметр, чтобы предотвратить переопределение инструментами с фиксированной точкой типа данных Output, заданного на блоке. Для получения дополнительной информации смотрите Использование настройки типа выходных данных блокировки (Fixed-Point Designer).

Программное использование

Параметры блоков: LockScale

Тип: Вектор символов

Значения: 'off' | 'on'

По умолчанию: 'off'

`Integer rounding mode` - Режим округления для операций с фиксированной точкой
`Floor` (по умолчанию) | `Ceiling` | `Convergent` | `Nearest` | `Round` | `Simplest` | `Zero`

Задайте режим округления для операций с фиксированной точкой. Для получения дополнительной информации см. раздел Округление (Fixed-Point Designer).

Параметры блоков всегда округлятся до ближайшего представимого значения. Чтобы контролировать округление параметров блоков, введите выражение с помощью MATLAB^® функция округления в поле маски.

Программное использование

Параметры блоков: RndMeth

Тип: Вектор символов

По умолчанию: 'Floor'

`Saturate to max or min when overflows occur` - Метод действия переполнения
`off` (по умолчанию) | `on`

Когда вы устанавливаете этот флажок, переполнения насыщаются до максимального или минимального значения, которое может представлять тип данных. В противном случае переполнения переносятся.

Когда вы устанавливаете этот флажок, насыщение применяется к каждой внутренней операции на блоке, а не только к выходу или результату. В целом процесс генерации кода может обнаружить, когда переполнение невозможно. В этом случае генератор кода не производит код насыщения.

Программное использование

Параметры блоков: DoSatur

Тип: Вектор символов

Значения: 'off' | 'on'

По умолчанию: 'off'

Примеры моделей

Discrete-Time Derivative of Floating-Point Input

Производная по дискретному времени от входа с плавающей точкой

Используйте блок Дискретная Производная, чтобы вычислить производную входного сигнала с плавающей точкой в дискретном времени.

Откройте модель

Производные от фиксированной точки

Как выборочные реализации фильтрованных и нефильтрованных производных алгоритмов с фиксированной точкой сравниваются с их реализациями с плавающей точкой.

Характеристики блоков

Типы данных	`double` \| `fixed point` \| `integer` \| `single`
Прямое сквозное соединение	`no`
Многомерные сигналы	`no`
Сигналы переменного размера	`yes`
Обнаружение пересечения нулем	`no`

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

Зависит от абсолютного времени при использовании в иерархии триггируемой подсистемы.
Сгенерированный код опирается на memcpy или memset функции (string.h) при определенные обстоятельства.

Документация

Discrete Derivative

Описание

Порты

Вход