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Discrete Derivative

Calcolare la derivata a tempo discreto

• 

Librerie:
Simulink / Discrete

Descrizione

Il blocco Discrete Derivative calcola una derivata a tempo discreto opzionalmente ridimensionata come segue

$$y(t_n)=K\left(\frac{u(t_n)-u(t_{n-1})}{T_s}\right)$$

dove

• $$u(t_n)$$ e $$y(t_n)$$ sono rispettivamente l'input e l'output del blocco nel passaggio temporale corrente.

• $$u(t_{n-1})$$ è l'input del blocco nel passaggio temporale precedente.

• $$K$$ è un fattore di ridimensionamento opzionale, specificato utilizzando il parametro Gain value.

• $$T_s$$ è la dimensione discreta del passaggio della simulazione, che deve essere fissa.

Nota

Non utilizzare questo blocco in sottosistemi con attivazione non periodica, ad esempio sottosistemi a chiamata di funzione non periodica. Questa configurazione produce risultati non accurati.

Esempi

Derivata a tempo discreto di input in virgola mobile

Questo esempio mostra come utilizzare il blocco Discrete Derivative per calcolare la derivata a tempo discreto di un segnale di input in virgola mobile. La derivata a tempo discreto non filtrata viene confrontata con una derivata a tempo discreto filtrata calcolata dal blocco Discrete Filter.

Porte

Input

Port_1 — Segnale di input

scalare | vettore | matrice

Segnale di input, specificato come scalare, vettore o matrice.

Tipi di dati: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | fixed point

Output

Port_1 — Derivata a tempo discreto ridimensionata

scalare | vettore | matrice

Derivata a tempo discreto opzionalmente ridimensionata, specificata come scalare, vettore o matrice. Per ulteriori informazioni su come il blocco calcola la derivata a tempo discreto, vedere Descrizione. Il tipo di dati del segnale di output viene specificato con il parametro Output data type.

Tipi di dati: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | fixed point

Parametri

Principale

Gain value — Fattore di ridimensionamento

1.0 (predefinito) | scalare

Fattore di ridimensionamento applicato alla derivata computazionale, specificato come valore scalare reale.

Utilizzo programmatico

Parametro dei blocchi: gainval

Tipo: vettore di caratteri

Valori: scalare

Impostazione predefinita: '1.0'

Initial condition for previous weighted input K*u/Ts — Condizione iniziale

0.0 (predefinito) | scalare

Condizione iniziale per l'input ridimensionato precedente, specificato come scalare.

Utilizzo programmatico

Parametro dei blocchi: ICPrevScaledInput

Tipo: vettore di caratteri

Valori: scalare

Impostazione predefinita: '0.0'

Input processing — Specificare l'elaborazione basata su campioni o su frame

Elements as channels (sample based) (predefinito) | Columns as channels (frame based)

Specificare se il blocco esegue un'elaborazione basata su campioni o su frame:

• Columns as channels (frame based): tratta ciascuna colonna dell'input come un canale separato (elaborazione basata su frame).

  Nota

  L'elaborazione basata su frame richiede una licenza DSP System Toolbox™.

  Per ulteriori informazioni, vedere Sample- and Frame-Based Concepts (DSP System Toolbox).

• Elements as channels (sample based): tratta ciascun elemento dell'input come un canale separato (elaborazione basata su campioni).

Utilizzare Input processing per specificare se il blocco esegue un'elaborazione basata su campioni o su frame. Per ulteriori informazioni su queste due modalità di elaborazione, vedere Sample- and Frame-Based Concepts (DSP System Toolbox).

Utilizzo programmatico

Parametro dei blocchi: InputProcessing

Tipo: vettore di caratteri

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

Impostazione predefinita: 'Elements as channels (sample based)'

Attributi del segnale

Output minimum — Valore di output minimo per il controllo dell'intervallo

[] (predefinito) | scalare

Valore inferiore dell'intervallo di output controllato dal software.

Il software utilizza il minimo per eseguire:

• Il controllo dell'intervallo dei parametri (vedere Specify Minimum and Maximum Values for Block Parameters) per alcuni blocchi.

• Il controllo dell'intervallo di simulazione (vedere Specify Signal Ranges e Enable Simulation Range Checking).

• La scalatura automatica dei tipi di dati in virgola fissa.

• L'ottimizzazione del codice generato dal modello. Questa ottimizzazione può rimuovere il codice algoritmico e influenzare i risultati di alcune modalità di simulazione, come la modalità SIL o la modalità esterna. Per ulteriori informazioni, vedere Optimize using the specified minimum and maximum values (Embedded Coder).

Suggerimenti

Output minimo non satura e non taglia il segnale di output effettivo. Utilizzare invece il blocco Saturation.

Utilizzo programmatico

Per impostare il valore del parametro del blocco in modo programmatico, utilizzare la funzione set_param.

Parametro:	OutMin
Valori:	'[]' (predefinito) | scalar in quotes

Output maximum — Valore di output massimo per il controllo dell'intervallo

[] (predefinito) | scalare

Valore superiore dell'intervallo di output controllato dal software.

Il software utilizza il valore massimo per eseguire:

• Il controllo dell'intervallo dei parametri (vedere Specify Minimum and Maximum Values for Block Parameters) per alcuni blocchi.

• Il controllo dell'intervallo di simulazione (vedere Specify Signal Ranges e Enable Simulation Range Checking).

• La scalatura automatica dei tipi di dati in virgola fissa.

• L'ottimizzazione del codice generato dal modello. Questa ottimizzazione può rimuovere il codice algoritmico e influenzare i risultati di alcune modalità di simulazione, come la modalità SIL o la modalità esterna. Per ulteriori informazioni, vedere Optimize using the specified minimum and maximum values (Embedded Coder).

Suggerimenti

Output massimo non satura e non taglia il segnale di output effettivo. Utilizzare invece il blocco Saturation.

Utilizzo programmatico

Per impostare il valore del parametro del blocco in modo programmatico, utilizzare la funzione set_param.

Parametro:	OutMax
Valori:	'[]' (predefinito) | scalar in quotes

Output data type — Tipo di dati di output

Inherit: Inherit via internal rule (predefinito) | 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)

Specificare il tipo di dati di output. È possibile impostarlo su:

• Una regola che eredita un tipo di dati, ad esempio Inherit: Inherit via back propagation

• Il nome di un tipo di dati integrato, ad esempio single

• Il nome di un oggetto di tipo dati, ad esempio un oggetto Simulink.NumericType

• Un'espressione che viene valutata come un tipo di dati, ad esempio fixdt(1,16,0)

Data Type Assistant aiuta a impostare gli attributi dei dati. Per utilizzare Data Type Assistant, fare clic su . Per ulteriori informazioni, vedere Specify Data Types Using Data Type Assistant.

Utilizzo programmatico

Parametro dei blocchi: OutDataTypeStr

Tipo: vettore di caratteri

Valori: '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)'

Impostazione predefinita: 'Inherit: Inherit via internal rule'

Lock output data type setting against changes by the fixed-point tools — Opzione per impedire agli strumenti in virgola fissa di sovrascrivere il tipo di dati di output

off (predefinito) | on

Selezionare questo parametro per evitare che gli strumenti in virgola fissa sovrascrivano il tipo di dati di Output specificato nel blocco. Per ulteriori informazioni, vedere Use Lock Output Data Type Setting (Fixed-Point Designer).

Utilizzo programmatico

Per impostare il valore del parametro del blocco in modo programmatico, utilizzare la funzione set_param.

Parametro:	LockScale
Valori:	'off' (predefinito) | 'on'

Integer rounding mode — Metodo di arrotondamento per le operazioni in virgola fissa

Floor (predefinito) | Ceiling | Convergent | Nearest | Round | Simplest | Zero

Specificare il metodo di arrotondamento per le operazioni in virgola fissa. Per ulteriori informazioni, vedere Rounding Modes (Fixed-Point Designer).

I parametri del blocco vengono sempre arrotondati al valore rappresentabile più vicino. Per controllare l'arrotondamento di un parametro del blocco, inserire un'espressione utilizzando una funzione di arrotondamento di MATLAB^® nel campo della maschera.

Utilizzo programmatico

Per impostare il valore del parametro del blocco in modo programmatico, utilizzare la funzione set_param.

Parametro:	RndMeth
Valori:	'Floor' (predefinito) | 'Ceiling' | 'Convergent' | 'Nearest' | 'Round' | 'Simplest' | 'Zero'

Saturate to max or min when overflows occur — Metodo di azione dell'overflow

off (predefinito) | on

Quando si seleziona questa casella di spunta, gli overflow vengono saturati al valore massimo o minimo che il tipo di dati può rappresentare. In caso contrario, gli overflow si avvolgono.

Quando si seleziona questa casella di spunta, la saturazione si applica a ogni operazione interna sul blocco, non solo all'output o al risultato. In generale, il processo di generazione di codice può rilevare quando l'overflow non è possibile. In questo caso, il generatore di codice non produce codice di saturazione.

Utilizzo programmatico

Parametro dei blocchi: DoSatur

Tipo: vettore di caratteri

Valori: 'off' | 'on'

Impostazione predefinita: 'off'

Caratteristiche del blocco

Tipi di dati:	double | fixed point | integer | single
Passaggio diretto	sì
Segnali multidimensionali	no
Segnali di dimensioni variabili	sì
Rilevamento zero-crossing	no

Funzionalità estese

Generazione di codice C/C++

Genera codice C e C++ con Simulink® Coder™.

• Dipende dal tempo assoluto quando utilizzato all'interno di una gerarchia di sottosistemi attivati.

• In determinate condizioni, il codice generato poggia sulle funzioni memcpy o memset (string.h).

Generazione di codice PLC
Genera codice di testo strutturato con Simulink® PLC Coder™.

Conversione a virgola fissa
Progetta e simula sistemi a virgola fissa con Fixed-Point Designer™.

Cronologia versioni

Introduzione prima di R2006a

Vedi anche

Derivative | Discrete-Time Integrator