양자화

고정소수점 데이터형의 정밀도, 범위 및 스케일링

부동소수점 연산방식을 사용하여 동적 시스템을 개발할 경우 부동소수점 데이터형이 높은 정밀도와 범위를 가지므로 일반적으로 수치적 제한 사항에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 반대로 고정소수점 연산방식을 사용할 경우에는 동적 시스템을 개발할 때 다음과 같은 요소를 고려해야 합니다.

양자화
고정소수점 값은 반올림됩니다. 따라서 플랜트에 대한 출력 신호와 제어 시스템에 대한 입력 신호는 이상적 이산시간 신호와 동일한 특성을 갖지 않습니다.
오버플로
너무 큰 두 개의 음수 값이나 양수 값을 더하면 표현에 적합하지 않은 결과가 생성될 수 있습니다. 이는 제어 시스템에 부정적인 영향을 미치게 됩니다.
계산 잡음
구현 내에서 개별 항을 반올림하여 누적 오차가 발생하면 제어 신호에 잡음이 생깁니다.
극한 주기 궤도
이상적 시스템에서 안정적인 전달 함수(디지털 필터)의 출력은 상수 입력에 대한 일부 상수에 도달합니다. 양자화를 사용하면 출력이 정상 상태의 두 값 사이에서 진동할 경우 극한 주기 궤도(limit cycle)가 발생합니다.

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Perform Binary-Point Scaling