ルックアップ テーブルを使用した非線形性のモデル化
R2026b科学や工学の問題を解決する際には、入力が変化したときに出力が比例的に変化しないため、安定性や平衡状態が変化する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。
このようなルックアップ 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。
詳細については、Lookup Table Overviewを参照してください。
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 |
 | n-D Lookup Table | N 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 |
 | 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 テーブルの理解
- Lookup Table Overview
Learn about the anatomy and characteristics of Lookup Table blocks, objects, and tools. - 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。
ルックアップ テーブルを使用した非線形システムの近似
- 入力、ブレークポイント、および出力データに基づく Lookup Table ブロックの選択
アプリケーションに最も適した Lookup Table ブロックを選択する。 - 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。 - Specify Breakpoint and Table Data with Variable Size and Symbolic Dimensions
Specify breakpoint and table data that changes size during model simulation or represented by symbolic dimensions. - 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。 - 関数値を近似するための数値法の選択
Lookup Table ブロックで関数値を近似する手法を設定する。 - 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 - 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。 - 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。
ルックアップ テーブルの編集と可視化
- ルックアップ テーブル データの編集と可視化
ルックアップ テーブル データを表示、追加、削除、または更新する。
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 Using Prelookup 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 Using Prelookup ブロック内のメモリの節約
この例では、Prelookup ブロックと Interpolation Using Prelookup 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、それぞれ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。
Prelookup と Interpolation ブロックの共有パラメーター
この例では、生成されたコードのパラメーター データが Prelookup ブロックと Interpolation ブロック間でどのように共有されるかを示します。
Prelookup ブロックに対する共有ユーティリティ関数
この例では、Prelookup ブロック間でユーティリティ関数がどのように共有されるかを示します。Prelookup ブロックによって生成されるユーティリティ関数は、このブロックの入力、出力、およびブレークポイント パラメーターのターゲット データ型と、インデックス検索法および整数丸めモードによって決められます。2 つの Prelookup ブロックは、入力データ型、出力データ型、ブレークポイント データ型が異なる場合でも、共有ユーティリティ関数を使用します。
Interpolation ブロックの高精度の計算
この例では、内部ルールを使用して Interpolation Using Prelookup ブロックで高精度の計算を実行する方法を示します。Interpolation ブロックを使用すると、中間結果のデータ型を設定できます。
