Gain
Math增益(Gain)方块将输入信号乘以常数增益系数()。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)。
数学模型
增益方块实现乘法运算:
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