Saturation

将输入信号限制在饱和上限和下限值之间

库：
Simulink / Commonly Used Blocks
Simulink / Discontinuities
HDL Coder / Discontinuities

描述

Saturation 模块产生输出信号，该信号是在饱和上限和下限值之间的输入信号值。上限和下限由参数上限和下限指定。

输入	输出
下限 ≤ 输入值 ≤ 上限	输入值
输入值 < 下限	下限
输入值 > 上限	上限

示例

在 sldemo_boiler 中使用 Quantizer 和 Saturation 模块

此示例说明如何在 ex_sldemo_boiler 模型中使用 Quantizer 和 Saturation 模块。

打开模型

用动画演示倒立摆

此示例说明如何对倒立摆建模。动画是用 MATLAB® Handle Graphics® 创建的。动画模块是一个封装的 S-Function。有关详细信息，请使用上下文菜单查看 Animation 模块的封装下的内容，并打开 S-Function 进行编辑。

打开模型

端口

输入

全部展开

Port_1 — 输入信号
标量 | 向量

要应用饱和算法的输入信号。

输出

全部展开

Port_1 — 输出信号
标量 | 向量

输出信号，它可以是输入信号值，也可以是饱和上限或下限值。

参数

全部展开

常设

上限 — 输入信号的饱和上限
`0.5` （默认） | 标量 | 向量

指定输入信号的上界。如果输入信号大于此边界，则输出信号将设置为此饱和值。上限参数会通过舍入到最邻近整数和饱和处理转换为输入数据类型。上限必须大于输出最小值参数且小于输出最大值参数。

编程用法

模块参数：UpperLimit

类型：字符向量

值：实数标量或向量

默认值：'0.5'

下限 — 输入信号的饱和下限
`-0.5` （默认） | 标量 | 向量

指定输入信号的下界。如果输入信号小于此边界，则输出信号将设置为此饱和值。下限参数会通过舍入到最邻近整数和饱和处理转换为输入数据类型。下限必须大于输出最小值参数且小于输出最大值参数。

编程用法

模块参数：LowerLimit

类型：字符向量

值：实数标量或向量

默认值：'-0.5'

线性化时视为增益 — 指定增益值
`On` （默认） | 布尔

选中此复选框将使得这些命令将增益视为 1。Simulink^® 软件中的线性化命令将此模块视为状态空间中的增益。清除该框将使得这些命令将增益视为 0。

编程用法

模块参数：LinearizeAsGain

类型：字符向量

值：'off' | 'on'

默认值：'on'

启用过零检测 — 启用过零检测
`on` （默认） | `off`

选择此项以启用过零检测。有关详细信息，请参阅过零检测。

编程用法

模块参数：ZeroCross

类型：字符向量 | 字符串

值：'off' | 'on'

默认值：'on'

采样时间 — `-1` 以外的采样时间值
`-1` （默认） | 标量 | 向量

将采样时间指定为 -1 以外的值。有关详细信息，请参阅指定采样时间。

依存关系

此参数不可见，除非将其显式设置为 -1 以外的值。要了解详细信息，请参阅不建议设置采样时间的模块。

编程用法

模块参数：SampleTime

类型：字符串标量或字符向量

默认值："-1"

信号属性

点击显示数据类型助手按钮以显示数据类型助手，帮助您设置数据类型属性。有关详细信息，请参阅使用数据类型助手指定数据类型。

输出最小值 — 范围检查的最小输出值
`[]` （默认） | 标量

Simulink 检查的输出范围的下限值。

Simulink 使用最小值执行下列操作：

某些模块的参数范围检查（请参阅指定模块参数的最小值和最大值）。
仿真范围检查（请参阅指定信号范围和启用仿真范围检查）。
定点数据类型的自动定标。
从模型生成的代码的优化。此优化可删除算法代码，并影响某些仿真模式（如 SIL 或外部模式）的结果。有关详细信息，请参阅Optimize using the specified minimum and maximum values (Embedded Coder)。

注意

输出最小值不会饱和或剪切实际输出信号。请改用 Saturation 模块。

编程用法

模块参数：OutMin

类型：字符向量

值：'[ ]'| 标量

默认值：'[ ]'

输出最大值 — 范围检查的最大输出值
`[]` （默认） | 标量

Simulink 检查的输出范围的上限值。

Simulink 使用最大值执行下列操作：

某些模块的参数范围检查（请参阅指定模块参数的最小值和最大值）。
仿真范围检查（请参阅指定信号范围和启用仿真范围检查）。
定点数据类型的自动定标。
从模型生成的代码的优化。此优化可删除算法代码，并影响某些仿真模式（如 SIL 或外部模式）的结果。有关详细信息，请参阅Optimize using the specified minimum and maximum values (Embedded Coder)。

注意

输出最大值不会饱和或剪切实际输出信号。请改用 Saturation 模块。

编程用法

模块参数：OutMax

类型：字符向量

值：'[ ]'| 标量

默认值：'[ ]'

输出数据类型 — 指定输出数据类型
“`Inherit: Same as input`” （默认） | “`Inherit: Inherit via back propagation`” | “`double`” | “`single`” | “`int8`” | “`int32`” | “`uint32`” | “`int64`” | “`uint64`” | “`fixdt(1,16,2^0,0)`” | “`<数据类型表达式>`” | ...

为输出选择数据类型。该类型可以继承、直接指定或表示为数据类型对象，如 Simulink.NumericType。有关详细信息，请参阅控制信号的数据类型。

编程用法

模块参数：OutDataTypeStr

类型：字符向量

值：'Inherit: Same as input'、'Inherit: Inherit via back propagation'、'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>'

默认值：'Inherit: Same as input'

锁定输出数据类型设置以防止被定点工具更改 — 防止定点工具覆盖输出数据类型
`off` （默认） | `on`

选择此参数可防止定点工具覆盖您在模块上指定的输出数据类型。有关详细信息，请参阅Use Lock Output Data Type Setting (Fixed-Point Designer)。

编程用法

模块参数：LockScale

类型：字符向量

值：'off' | 'on'

默认值：'off'

整数舍入模式 — 指定定点运算的舍入模式
“`向下`” （默认） | “`向上`” | “`收敛`” | “`最邻近值`” | “`舍入`” | “`最简`” | “`零`”

选择下列舍入模式之一。

“向上”: 将正值和负值朝正无穷方向舍入。等同于 MATLAB^® ceil 函数。
“收敛”: 将数值舍入到最邻近的可表示值。如果出现结值，则舍入到最邻近的偶数整数。等同于 Fixed-Point Designer™ convergent 函数。
“向下”: 将正值和负值朝负无穷方向舍入。等同于 MATLAB floor 函数。
“最邻近值”: 将数值舍入到最邻近的可表示值。如果出现结值，则朝正无穷方向舍入。等同于 Fixed-Point Designer nearest 函数。
“舍入”: 将数值舍入到最邻近的可表示值。如果出现结值，则将正数朝正无穷方向舍入，将负数朝负无穷方向舍入。等同于 Fixed-Point Designer round 函数。
“最简”: 自动选择是向负无穷大方向舍入还是向零舍入，以生成尽可能有效的舍入代码。
“零”: 将数值向零舍入。等同于 MATLAB fix 函数。

编程用法

模块参数：RndMeth

类型：字符向量

默认值：'Floor'

另请参阅

有关详细信息，请参阅舍入 (Fixed-Point Designer)。

模块特性

数据类型	`double` \| `fixed point` \| `integer` \| `single`
直接馈通	`是`
多维信号	`否`
可变大小信号	`否`
过零检测	`是`

扩展功能

C/C++ 代码生成
使用 Simulink® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

HDL 代码生成
使用 HDL Coder™ 为 FPGA 和 ASIC 设计生成 Verilog 代码和 VHDL 代码。

HDL Coder™ 提供影响 HDL 实现和综合逻辑的额外配置选项。

HDL 架构

此模块具有一个默认 HDL 架构。

HDL 模块属性

ConstrainedOutputPipeline	通过移动设计中现有延迟的方式来放置在输出端的寄存器的数量。分布式流水线处理不会重新分发这些寄存器。默认值为 `0`。有关详细信息，请参阅ConstrainedOutputPipeline (HDL Coder)。
InputPipeline	要在生成的代码中插入的输入流水线阶段数。分布式流水线处理和受限输出流水线处理可以移动这些寄存器。默认值为 `0`。有关详细信息，请参阅InputPipeline (HDL Coder)。
OutputPipeline	要在生成的代码中插入的输出流水线阶段数。分布式流水线处理和受限输出流水线处理可以移动这些寄存器。默认值为 `0`。有关详细信息，请参阅OutputPipeline (HDL Coder)。

Saturation

描述

示例

在 sldemo_boiler 中使用 Quantizer 和 Saturation 模块

用动画演示倒立摆

端口

输入

Port_1 — 输入信号 标量 | 向量

输出

Port_1 — 输出信号 标量 | 向量

参数

常设

上限 — 输入信号的饱和上限 0.5 （默认） | 标量 | 向量

编程用法

下限 — 输入信号的饱和下限 -0.5 （默认） | 标量 | 向量

编程用法

线性化时视为增益 — 指定增益值 On （默认） | 布尔

编程用法

启用过零检测 — 启用过零检测 on （默认） | off

编程用法

采样时间 — -1 以外的采样时间值 -1 （默认） | 标量 | 向量

依存关系

编程用法

信号属性

输出最小值 — 范围检查的最小输出值 [] （默认） | 标量

编程用法

输出最大值 — 范围检查的最大输出值 [] （默认） | 标量

编程用法

编程用法

锁定输出数据类型设置以防止被定点工具更改 — 防止定点工具覆盖输出数据类型 off （默认） | on

编程用法

整数舍入模式 — 指定定点运算的舍入模式 “向下” （默认） | “向上” | “收敛” | “最邻近值” | “舍入” | “最简” | “零”

编程用法

另请参阅

模块特性

扩展功能

C/C++ 代码生成 使用 Simulink® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

HDL 代码生成 使用 HDL Coder™ 为 FPGA 和 ASIC 设计生成 Verilog 代码和 VHDL 代码。

PLC 代码生成 使用 Simulink® PLC Coder™ 生成结构化文本代码。

定点转换 使用 Fixed-Point Designer™ 设计和仿真定点系统。

版本历史记录

另请参阅

WeChat

Port_1 — 输入信号
标量 | 向量

Port_1 — 输出信号
标量 | 向量

上限 — 输入信号的饱和上限
`0.5` （默认） | 标量 | 向量

下限 — 输入信号的饱和下限
`-0.5` （默认） | 标量 | 向量

线性化时视为增益 — 指定增益值
`On` （默认） | 布尔

启用过零检测 — 启用过零检测
`on` （默认） | `off`

采样时间 — `-1` 以外的采样时间值
`-1` （默认） | 标量 | 向量

输出最小值 — 范围检查的最小输出值
`[]` （默认） | 标量

输出最大值 — 范围检查的最大输出值
`[]` （默认） | 标量

锁定输出数据类型设置以防止被定点工具更改 — 防止定点工具覆盖输出数据类型
`off` （默认） | `on`

整数舍入模式 — 指定定点运算的舍入模式
“`向下`” （默认） | “`向上`” | “`收敛`” | “`最邻近值`” | “`舍入`” | “`最简`” | “`零`”

C/C++ 代码生成
使用 Simulink® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

HDL 代码生成
使用 HDL Coder™ 为 FPGA 和 ASIC 设计生成 Verilog 代码和 VHDL 代码。

PLC 代码生成
使用 Simulink® PLC Coder™ 生成结构化文本代码。

定点转换
使用 Fixed-Point Designer™ 设计和仿真定点系统。