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Lookup Table 블록 소개

룩업 테이블은 입력값을 출력값에 매핑하여 수학 함수를 근사하는 데이터 배열입니다. 입력값 세트가 주어지면 룩업 작업은 테이블에서 해당하는 출력값을 가져옵니다. 룩업 테이블에서 입력값을 명시적으로 정의하지 않는 경우 Simulink®는 보간, 외삽 또는 반올림을 사용하여 출력값을 추정할 수 있습니다. 여기서,

  • 보간은 알려진 데이터 점 사이에 있는 값을 추정하는 과정입니다.

  • 외삽은 알려진 데이터 점의 범위를 벗어난 값을 추정하는 과정입니다.

  • 반올림은 알려진 규칙에 따라 값의 숫자를 변경하여 값을 근사하는 과정입니다.

Lookup Table 블록은 데이터 배열을 사용해 입력값을 출력값에 매핑하여 수학 함수를 근사합니다. 입력값이 주어지면 Simulink는 “룩업” 작업을 수행하여 테이블에서 해당하는 출력값을 가져옵니다. 룩업 테이블에서 입력값을 정의하지 않는 경우 블록은 주변 테이블 값을 기반으로 출력값을 추정합니다.

다음 예제에서는 함수 y = x3을 근사하는 1차원 룩업 테이블을 보여줍니다. 이 룩업 테이블은 입력(x) 범위 [-3, 3]에 걸쳐 출력(y) 데이터를 이산적으로 정의합니다. 다음 표와 그래프에서 입력/출력 관계를 보여줍니다.

-2를 입력하면 테이블이 해당하는 출력값(-8)을 찾아 가져올 수 있습니다. 마찬가지로 룩업 테이블은 입력값 3에 대해 27을 출력합니다.

Lookup Table 블록이 테이블의 어떤 x 값과도 일치하지 않는 입력값을 발견하면 답을 보간하거나 외삽할 수 있습니다. 예를 들어 룩업 테이블에 입력값 -1.5가 정의되어 있지 않지만, 블록은 가장 가까운 인접 데이터 점 (xi, yi)와 (xi+1, yi+1)을 선형 보간할 수 있습니다. 예를 들어, 다음 두 점이 주어진 경우

  • (xi, yi) = (-2, -8)

  • (xi+1, yi+1) = (-1, -1)

룩업 테이블은 값 -4.5를 추정하여 반환합니다.

마찬가지로, 룩업 테이블에는 [-3, 3] 범위를 벗어난 x 값에 대한 데이터가 포함되어 있지 않지만 블록은 테이블의 양쪽 끝에 있는 데이터 점 쌍을 사용하여 값을 외삽할 수 있습니다. 입력값이 4인 경우 Lookup Table 블록은 가장 가까운 데이터 점 (2, 8)과 (3, 27)을 선형 외삽하여 출력값 46을 추정합니다.

테이블 룩업 및 단순 추정이 수학 함수 실행보다 빠를 수 있으므로 Lookup Table 블록을 사용하면 모델을 시뮬레이션할 때 속도가 향상될 수 있습니다. 다음과 같은 경우 수학 함수를 실행하는 대신 룩업 테이블을 사용해 보십시오.

  • 해석적 표현을 계산하는데 비용이 많이 듭니다.

  • 해석적 표현은 없지만 관계가 경험적으로 결정되었습니다.

Simulink에서는 각각 특정 유형의 응용 사례에 맞게 조정된 광범위한 Lookup Table 블록을 제공합니다. 다음 섹션에서는 Simulink에서 제공되는 다양한 Lookup Table 블록에 대해 간략히 설명하고 응용 사례에 가장 적합한 Lookup Table을 선택하는 방법을 제안하며 다양한 Lookup Table 블록과 상호 작용하는 방법을 설명합니다.

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