Quantisierung
Wenn Sie ein dynamisches System mit Gleitkomma-Arithmetik entwickeln, müssen Sie sich üblicherweise keine Gedanken über numerische Beschränkungen machen, da Gleitkomma-Datentypen eine hohe Präzision und einen hohen Bereich aufweisen. Umgekehrt hierzu müssen Sie bei der Arbeit mit Festkomma-Arithmetik bei der Entwicklung dynamischer Systeme diese Faktoren berücksichtigen:
Quantisierung
Festkomma-Werte werden gerundet. Daher weisen das Ausgangssignal an die Regelstrecke und das Eingangssignal an das Regelsystem nicht dieselben Eigenschaften wie das ideale zeitdiskrete Signal auf.
Überschreitung
Wenn Sie zwei ausreichend große negative oder positive Werte hinzufügen, kann dies zu einem Ergebnis führen, das nicht in die Darstellung passt. Dies hat negative Auswirkungen auf das Regelsystem.
Rechnerisches Rauschen
Der akkumulierte Fehler, der durch die Rundung einzelner Ausdrücke in der Realisierung entsteht, verursacht Rauschen im Regelsignal.
Grenzzyklen
Im idealen System nähert sich die Ausgabe einer stabilen Transferfunktion (Digitalfilter) bei einem konstanten Eingang einer Konstante an. Bei einer Quantisierung treten Grenzzyklen auf, bei denen die Ausgabe zwischen zwei Werten im Steady State oszilliert.
Kategorien
- Präzision
Grenzen der Präzision, Auswirkungen von Rundungen und Padding
- Bereich
Einschränkungen des Bereichs, Unter- und Überschreitungen, Sättigung und Wrapping
- Skalierung
Effekte der Skalierung auf Festkomma-Arithmetik, reine Binärkomma-Skalierung, Slope-Bias-Skalierung, Skalierung für Geschwindigkeit und Skalierung für maximale Präzision