BlockWerk 文档
K

Gain

Math

增益(Gain)方块将输入信号乘以常数增益系数(KK)。这是信号处理与控制工程中最基础且应用最广泛的构建单元之一。它为信号提供直接的线性比例缩放,而不会改变信号的波形形态或动态特性。

该方块具备一个输入端口和一个输出端口。常见应用场景包括 PID 控制器中的比例增益环节、传感器信号放大与衰减以及物理工程单位换算(例如将毫伏电压转换为压力值)。

在 BlockWerk 中仿真

浏览器即开即用的交互式仿真环境 — 无需安装,由 WebAssembly 强力驱动。

在 BlockWerk 中仿真 →

数学模型

增益方块实现乘法运算:

y(t)=K⋅u(t)y(t) = K \cdot u(t)

其中:

  • y(t) 为时间 t 处的输出信号
  • K 为比例增益系数(由可调参数 gain 指定)
  • u(t) 为时间 t 处的输入信号

输入与输出

Direction ID Label 类型 Status
→ In in Input number Required
← Out out Output number Output

参数

参数 Label 类型 默认值 描述
gain Gain (K) number 1 Multiplication factor for the input signal

使用示例

信号反相

将正弦波信号反向反相:

SignalGenerator → Gain (gain: -1) → Scope

信号倍率放大

将传感器实测信号放大 2 倍:

传感器 → Gain (gain: 2) → NumericDisplay

说明与最佳实践

  • 无内部状态:纯代数无记忆运算——当前输出严格取决于当前时刻的输入值。
  • 理想线性环节:不引入任何非线性谐波失真或相位延迟。
  • 计算消耗极低:每个仿真步长仅执行单次硬件级双精度浮点乘法。
  • WASM 加速:依托 Rust 编译的 WebAssembly 引擎,享有接近原生的执行速度。

相关模块

  • Sum:多路信号代数加减
  • Product:两路动态时域信号相乘
  • Constant:提供固定常数设定值
  • NumericDisplay:实时查看缩放后的数值