離散FP伝達関数 (FXP)

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更新日2025-01-28
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伝達関数システムモデルを浮動小数点から固定小数点表記に変換します。このモデルを取得するには、FP伝達関数モデル制御器に値を入力するか、またはLabVIEW Control Design & Simulation (制御系設計/シミュレーション) モジュールに含まれるVIを使用します。

次に、「離散伝達関数ダイレクト」VIを使用すれば、FPGAでこのモデルを実装することができます。

入力/出力

FP伝達関数モデル —

FP伝達関数モデルは、このVIが固定小数点表記に変換する際に使用する浮動小数点伝達関数のコントローラモデルを指定します。

この端子に配線するモデルは、以下の要件を満たす必要があります。

モデルは伝達関数形式である必要があります。モデルが零点-極-ゲイン (ZPK) または状態空間 (SS) 形式である場合、モデル変換VIを使用してモデルを伝達関数形式に変換します。これらのVIは、LabVIEW Control Design & Simulation (制御系設計/シミュレーション) モジュールをインストールすると使用することができます。
分母の次数は8以下である必要があります。
伝達関数は分母の次数が分子の次数以上である必要があります。
モデルはシミュレーションデータタイプである必要があります。LabVIEW Control Design & Simulation (制御系設計/シミュレーション) モジュールを使用してモデルを作成した場合、「CD Convert Control Design to Simulation」VIを使用してモデルをシミュレーションデータタイプに変換する必要があります。
モデルは離散型である必要があります。連続モデルの場合、Control & Simulation (制御系設計/シミュレーション) モジュールで使用が可能な「CD Convert Continuous to Discrete」VIを使用してモデルを離散化します。
離散モデルのサンプル時間はFPGAの実行レートと一致する必要があります。適切なサンプル時間とFPGAの実行レートを計算するには、以下の要素を考慮に入れてください。
- コントローラがセンサから入力u(k)を受け入れるレート
- アクチュエータがコントローラから入力y(k)を受け入れるレート
これらのレートが等しくなるのが理想です。この場合、モデルのサンプル時間とFPGAの実行レートをこのレートに設定します。たとえば、コントローラが1 kHzで入力を受け入れ、アクチュエータが1 kHzで出力を受け入れた場合、モデルのサンプル時間を1/1,000つまり0.001秒に設定します。FPGAの実行レートを1 kHzに設定します。
これらの2つのレートが異なる場合、サンプル時間とFPGAの実行レートを、これらの2つのレートのうち速いほうのレートに設定します。たとえば、コントローラが1 kHzで入力を受け入れ、アクチュエータが2 kHzで出力を受け入れた場合、サンプル時間を1/2,000つまり0.0005秒に設定します。FPGA実行レートを2 kHzに設定します。