非線形性
実際の科学や工学の問題を解決する際には、非線形性をモデル化する必要がある場合がよくあります。Simulink® には、非線形性を効率的にモデル化するために使用できる、包括的なルックアップ テーブルのブロック、オブジェクト、ツールのセットが用意されています。ルックアップ テーブルは、システムの入力値をその出力値にマッピングし、マップされたデータをテーブルに保存します。リアルタイム計算では、ルックアップ テーブルは保存されたデータを使用して、システムのさまざまな入力に対応する出力を検索します。
ルックアップ テーブルのブロック、オブジェクト、ツールを使用して、以下を実行できます。
ルックアップ テーブルを使用して数学関数や実験データを近似することで、ステートのない非線形システムをモデル化する。
モデルベース デザイン ワークフロー内で、ルックアップ テーブルのシミュレーション、解析、調整を行う。
ルックアップ テーブルを最適化して、メモリ使用量、実行パフォーマンス、数値精度のバランスをとる。
業界標準のインターフェイスを備えた、サポート対象ターゲット言語向けの本番環境で使用可能なコードを生成する。
ブロック
| 1-D Lookup Table | 1 次元関数を近似 |
| 2-D Lookup Table | 2 次元関数を近似 |
| Direct Lookup Table (n-D) | 要素、ベクトル、または 2 次元行列を検索するための N 次元テーブルのインデックス付け |
| Interpolation Using Prelookup | あらかじめ計算されたインデックスと小数部の値を使用して、n 次元関数の近似を加速する |
| Lookup Table Dynamic | 動的テーブルを使用した 1 次元関数の近似 |
| n-D Lookup Table | N 次元関数を近似 |
| Prelookup | Interpolation Using Prelookup ブロックのためのインデックスと小数部を計算 |
| Sine, Cosine | 4 分の 1 波長対称を利用するルックアップ テーブル法を使用して固定小数点の正弦波または余弦波を実現 |
オブジェクト
Simulink.LookupTable | Store and share lookup table and breakpoint data, and configure data for ASAP2 and AUTOSAR code generation |
Simulink.Breakpoint | Store and share data for breakpoint set, and configure the data for ASAP2 and AUTOSAR code generation |
Simulink.lookuptable.Evenspacing | Configure evenly spaced breakpoint set for lookup table object |
Simulink.lookuptable.Table | Configure table data for lookup table object |
Simulink.lookuptable.Breakpoint | Configure breakpoint set data for lookup table object |
Simulink.lookuptable.StructTypeInfo | Configure settings for structure type that lookup table object uses in generated code |
ツール
| ルックアップ テーブル エディター | Create, edit, and manage lookup tables in models (R2022a 以降) |
トピック
ルックアップ テーブルの操作
- ルックアップ テーブル スプレッドシートによるルックアップ テーブル データの編集
ルックアップ テーブル スプレッドシートでルックアップ テーブル オブジェクトを操作する。 - ブレークポイントとテーブル データの入力
ルックアップ テーブル ブロックにブレークポイント ベクトルとテーブル データを指定する。 - MATLAB からのルックアップ テーブル データのインポート
ダイアログ ボックスの [テーブルとブレークポイント] タブ内でそれらのデータを参照することにより、MATLAB ワークスペースの変数からテーブルとブレークポイントのデータをインポートできます。 - readtable を使用した Excel からのルックアップ テーブル データのインポート
関数readtableを使用してルックアップ テーブルにデータをインポートします。 - Visualize Lookup Tables Visualized Through Lookup Table Control
Work with custom lookup tables from the Lookup Table Control. - Register Custom Lookup Table Blocks
You can use the Lookup Table Editor to register custom lookup table blocks that you have created. - 対数ルックアップ テーブルの作成
ルックアップ テーブル ブロックの操作。 - 生成コードのルックアップ テーブル ブロックに対する最適化
コードをルックアップ テーブル ブロック用に最適化する。 - Lookup Table ブロックを含む既存のモデルでの行優先アルゴリズム
行優先レイアウトを使用するよう既存のモデルを更新する。 - メモリ効率を高めるためのルックアップ テーブルの最適化 (Fixed-Point Designer)
ルックアップ テーブル オプティマイザーを使用したルックアップ テーブルの最適化
ルックアップ テーブルについて
- ルックアップ テーブル ブロックについて
ルックアップ テーブル ブロックは入力値を出力値にマップするデータ配列を使用して、数学関数を近似します。 - ルックアップ テーブルの構造
ルックアップ テーブルのコンポーネントにはブレークポイントとテーブル データがあります。 - Breakpoint and Table Size Features in Lookup Tables
Simulink lookup tables have multiple breakpoint and table size features. - ルックアップ テーブル選択のガイドライン
アプリケーションに最適なルックアップ テーブルを選択する。 - Prelookup ブロックと Interpolation ブロック
Prelookup ブロックと Interpolation Using Prelookup ブロックを一緒に使用する。 - ルックアップ テーブル データの特性
ルックアップ テーブル データの要件への準拠と不連続データの表現。 - 関数値の近似方法
ルックアップ テーブル ブロックで関数値を近似する方法を設定する。
前のリリースからのルックアップ テーブルの更新
- ルックアップ テーブル ブロックの新しいバージョンへの更新
既存のモデルを最新バージョンのルックアップ テーブル ブロックを使用するように更新する。
注目の例
アンチロック ブレーキ システムのモデル化
この例では、単純なアンチロック ブレーキ システム (ABS) をモデル化する方法を示します。このモデルでは急ブレーキの条件下で自動車の動的動作をシミュレートします。このモデルは、多輪自動車のモデルを作成するために何回でも複製できる単一の車輪を表しています。
MATLAB と Simulink での誘導システムの設計
この例では、ミサイル自動操縦設計に適用される高度な制御方法の使用に関する多くの出版物で紹介されている、ミサイル機体のモデルの使用方法を示します。[1]、[2]、および [3] を参照してください。このモデルは、マッハ 2 ～ 4 の速度、高度 10,000 ft (3,050 m) ～ 60,000 ft (18,290 m)、典型的な迎え角度 +/- 20°で飛行する尾翼制御ミサイルを表しています。
非線形関係の近似: S タイプ熱電対
この例では、タイプ S 熱電対の非線形関係を近似する方法を示します。
Prelookup ブロックと Interpolation ブロックの使用
この例では、Prelookup ブロックと Interpolation Using Prelookup ブロックの使用方法を示します。
使用データ量を減らすことによる Prelookup ブロックと Interpolation ブロック内のメモリの節約
この例では、Prelookup ブロックおよび Interpolation ブロック内のメモリを節約する方法を示します。Prelookup ブロックおよび Interpolation Using Prelookup ブロックを使用すると、ブレークポイントとテーブル データを保存するデータ型を明示的に設定できます。Prelookup ブロックを使用すると、入力データ型とは異なるブレークポイント データを設定できます。また、Interpolation Using Prelookup ブロックを使用すると、出力データ型とは異なるテーブル データを設定できます。
