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Saturation
入力信号を上限と下限の飽和値に制限する
ライブラリ:
Simulink /
Commonly Used Blocks
Simulink /
Discontinuities
HDL Coder /
Discontinuities
説明
Saturation ブロックは、上限と下限の飽和値に制限されている入力信号の値である出力信号を生成します。上限と下限は、[上限] パラメーターと [下限] パラメーターで指定されます。
| 入力 | 出力 |
|---|---|
| 下限 ≤ 入力値 ≤ 上限 | 入力値 |
| 入力値 < 下限 | 下限 |
| 入力値 > 上限 | 上限 |
例
この例では、Quantizer ブロックと Saturation ブロックをモデル ex_sldemo_boiler で使用する方法を示します。ADC サブシステムは次のように入力アナログ電圧をデジタル化します。
Gain ブロックでアナログ電圧に 256/5 を乗算
Quantize ブロックで値を整数に切り捨てる
Saturation ブロックで出力を最大値 255 (符号なし 8 ビット整数値の最大値) に制限
拡張例
アニメーションを使った倒立振子
この例では、Simulink® を使用して倒立振子システムをモデル化およびアニメーション化する方法を示します。倒立振子の重心はピボット点より上にあります。この位置を安定して維持するために、システムは振子が落下を開始するとピボット点を重心より下に移動する制御ロジックを実装します。倒立振子は制御手法のテストに使用される古典力学問題です。
端子
入力
出力
パラメーター
メイン
入力信号に対する上限を指定します。入力信号がこの境界より大きい場合、出力信号はこの飽和値に設定されます。[上限] パラメーターは、最近傍の丸めと飽和を使用して、出力データ型に変換されます。[上限] は [出力の最小値] パラメーターより大きく、[出力の最大値] パラメーターより小さくなければなりません。
プログラムでの使用
ブロック パラメーター: UpperLimit |
| 型: 文字ベクトル |
| 値: 実数のスカラーまたはベクトル |
既定の設定: '0.5' |
入力信号に対する下限を指定します。入力信号がこの境界より小さい場合、出力信号はこの飽和値に設定されます。[下限] パラメーターは、最近傍の丸めと飽和を使用して、出力データ型に変換されます。[下限] は [出力の最小値] パラメーターより大きく、[出力の最大値] パラメーターより小さくなければなりません。
プログラムでの使用
ブロック パラメーター: LowerLimit |
| 型: 文字ベクトル |
| 値: 実数のスカラーまたはベクトル |
既定の設定: '-0.5' |
コマンドでゲインを 1 として扱うようにするには、このパラメーターを選択します。Simulink® の線形化コマンドは、このブロックを状態空間のゲインとして扱います。コマンドでゲインを 0 として扱うようにするには、このパラメーターをクリアします。
プログラムでの使用
ブロック パラメーター: LinearizeAsGain |
| 型: 文字ベクトル |
値: 'off' | 'on' |
既定の設定: 'on' |
ゼロクロッシング検出を有効にする場合は選択します。詳細については、ゼロクロッシング検出を参照してください。
プログラムでの使用
ブロック パラメーター: ZeroCross |
| 型: 文字ベクトル | string |
値: 'off' | 'on' |
既定の設定: 'on' |
サンプルの時間間隔を指定します。サンプル時間を継承するには、このパラメーターを -1 に設定します。詳細については、サンプル時間の指定を参照してください。
依存関係
このパラメーターは、-1 以外の値に設定した場合にのみ表示されます。詳細は、サンプル時間が推奨されないブロックを参照してください。
プログラムでの使用
ブロック パラメーターの値をプログラムで設定するには、関数 set_param を使用します。
| パラメーター: | SampleTime |
| 値: | "-1" (既定値) | scalar or vector in quotes |
信号属性
データ属性の設定には [データ型アシスタント] が役立ちます。[データ型アシスタント] を使用するには、
をクリックします。詳細については、データ型アシスタントを利用したデータ型の指定を参照してください。
ソフトウェアでチェックする出力範囲の下限値。
最小値を使用して以下が行われます。
一部のブロックに対するパラメーター範囲のチェック (ブロック パラメーターの最小値と最大値の指定を参照)
シミュレーション範囲のチェック (信号範囲の指定およびシミュレーション範囲のチェックの有効化を参照)
固定小数点データ型の自動スケーリング
モデルから生成するコードの最適化。この最適化により、アルゴリズム コードが削除され、SIL やエクスターナル モードなどの一部のシミュレーション モードの結果に影響を与えることがあります。詳細については、Optimize using the specified minimum and maximum values (Embedded Coder)を参照してください。
ヒント
[出力の最小値] により、実際の出力信号が飽和する (またはクリップされる) ことはありません。代わりに、Saturation ブロックを使用してください。
プログラムでの使用
ブロック パラメーターの値をプログラムで設定するには、関数 set_param を使用します。
| パラメーター: | OutMin |
| 値: | '[]' (既定値) | scalar in quotes |
ソフトウェアでチェックする出力範囲の上限値。
最大値を使用して以下が行われます。
一部のブロックに対するパラメーター範囲のチェック (ブロック パラメーターの最小値と最大値の指定を参照)
シミュレーション範囲のチェック (信号範囲の指定およびシミュレーション範囲のチェックの有効化を参照)
固定小数点データ型の自動スケーリング
モデルから生成するコードの最適化。この最適化により、アルゴリズム コードが削除され、SIL やエクスターナル モードなどの一部のシミュレーション モードの結果に影響を与えることがあります。詳細については、Optimize using the specified minimum and maximum values (Embedded Coder)を参照してください。
ヒント
[出力の最大値] により、実際の出力信号が飽和する (またはクリップされる) ことはありません。代わりに、Saturation ブロックを使用してください。
プログラムでの使用
ブロック パラメーターの値をプログラムで設定するには、関数 set_param を使用します。
| パラメーター: | OutMax |
| 値: | '[]' (既定値) | scalar in quotes |
出力のデータ型を選択します。型は継承されるか、直接指定されるか、Simulink.NumericType オブジェクトなどのデータ型オブジェクトとして表現されます。詳細については、信号のデータ型の制御を参照してください。
プログラムでの使用
ブロック パラメーター: OutDataTypeStr |
| 型: 文字ベクトル |
値: 'Inherit: Same as input' | '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) | fixdt(1,16,2^0,0) | '<data type expression>' |
既定の設定: 'Inherit: Same as input' |
固定小数点ツールが、ブロックに指定した [出力] データ型をオーバーライドしないようにするには、このパラメーターを選択します。詳細については、[出力データ型の設定をロックする] の使用 (Fixed-Point Designer)を参照してください。
プログラムでの使用
ブロック パラメーターの値をプログラムで設定するには、関数 set_param を使用します。
| パラメーター: | LockScale |
| 値: | 'off' (既定値) | 'on' |
次のいずれかの丸めモードを選択します。
正方向正の無限大方向に正負の値を丸めます。MATLAB® 関数
ceilと等価です。最も近い偶数方向最も近い表現可能な値に数値を丸めます。同順位が発生した場合は、最も近い偶数の整数に丸めます。Fixed-Point Designer™ 関数
convergentと等価です。負方向負の無限大方向に正負の値を丸めます。MATLAB 関数
floorと等価です。最も近い正の整数方向最も近い表現可能な値に数値を丸めます。同順位が発生した場合は、正の無限大方向に丸めます。Fixed-Point Designer 関数
nearestと等価です。最も近い整数方向最も近い表現可能な値に数値を丸めます。同順位が発生した場合は、正の数値を正の無限大方向、負の数値を負の無限大方向に丸めます。Fixed-Point Designer 関数
roundと等価です。最も簡潔下限値への丸めとゼロへの丸めのいずれかを自動的に選択し、できるだけ効率の高い丸めコードを生成します。
ゼロ方向ゼロ方向に数値を丸めます。MATLAB 関数
fixと等価です。
プログラムでの使用
ブロック パラメーター: RndMeth |
| 型: 文字ベクトル |
値: 'Ceiling' | 'Convergent' | 'Floor' | 'Nearest' | 'Round' | 'Simplest' | 'Zero' |
既定の設定: 'Floor' |
参考
詳細については、丸めモード (Fixed-Point Designer)を参照してください。
ブロックの特性
データ型 |
|
直達 |
|
多次元信号 |
|
可変サイズの信号 |
|
ゼロクロッシング検出 |
|
拡張機能
バージョン履歴
R2006a より前に導入
