平衡截断模型降阶
平衡截断计算模型的低阶近似忽略国家相对较低影响整体模型响应。使用一个低阶近似保留兴趣可以简化的动力学分析和控制设计。在平衡截断模型降阶方法,软件措施状态的贡献由汉克尔奇异值(见hsvd
用较小的值)和丢弃状态。你可以通过平衡截断计算降维模型:
更一般的模型降阶的信息,请参阅减少模型基础。
平衡截断模型中的减速机应用
减速器模型提供了一个交互式工具进行模型降阶,考察和比较原始的反应和降维模型。通过平衡截断近似模型减速器模型:
打开应用程序,导入一个线性时不变模型来减少。例如,假设有一个名为模型
构建
在MATLAB®工作区。下面的命令打开减速器模型和导入模型。modelReducer(建立)
在数据浏览器,选择模型来减少。点击平衡截断。
在平衡截断选项卡,减速器模型显示的频率响应的情节原始模型和简化版本的模型。频率响应是输出的波德图模型,和奇异值图。文中模型。应用也显示一个汉克尔奇异值和原始模型的近似误差图。
汉克尔奇异值图显示了系统中每个状态的相对能量的贡献。减速器模型计算初始降维模型基于这些价值观。高亮显示的酒吧是在最初的降维的最低能级模型。减速器模型丢弃的州汉克尔奇异值低于高亮显示的酒吧。
尝试不同简化模型找到最低订单模型保留了动力学,为您的应用程序是很重要的。指定不同的订单:
进入命令模式减少订单字段。您可以输入一个整数或一个整数数组,例如
14
或(8、11、12)
。点击酒吧汉克尔情节奇异值指定的最低能级的降维模型。ctrl - click指定多个值。
当你改变订单,指定的简化模型减速器模型自动计算一个新的降维模型。如果你指定多个模型的订单,减速器模型计算多个降维模型绘制和显示他们的反应。
可选地,检查原始之间的绝对或相对误差和降维模型,除了频率响应。使用上的按键选择error-plot类型平衡截断选项卡。
使用分析情节的更多信息,请参阅可视化模型降维模型减速器应用。
如果低频动力学不重要的应用程序,你可以清除保持直流增益复选框。这样做有时产生一个更好的匹配在更高的频率之间的原始和降维模型。
当你检查或清除保持直流增益复选框,减速器模型自动计算新的降维模型。关于这个选项的更多信息,请参阅比较截断和直流匹配低阶近似模型。
可选地,限制汉克尔奇异值计算到一个特定的频率范围。这样一个限制域外模型时有用的模式感兴趣的您的特定应用程序。当你应用频率极限,减速器模型确定哪些州截断基于他们的能量贡献仅在指定的频率范围内。忽视能源贡献之外,甚至可以产生一个低阶近似,仍然是足够的为您的应用程序。
限制了奇异值的计算,检查关注的范围。然后,指定频率范围:
在文本框中,输入向量的形式
[fmin, fmax]
。单位是rad / TimeUnit
,在那里TimeUnit
是TimeUnit
你减少模型的属性。在响应情节或错误情节,拖着阴影区域和阴影区域的边界。减速器模型分析阴影区域内的国家贡献。
当你检查或清除关注的范围复选框或更改所选范围,减速器模型自动计算新的降维模型。
请注意
检查关注的范围自动清除保持直流增益。执行直流匹配使用频率限制,即使再核对保持直流增益。注意,不支持限制频率范围与相对误差控制。万博1manbetx
你可以选择之间的绝对和相对误差通过选择适当的选项错误绑定。设置它绝对控制绝对误差 而设置相对控制相对误差 。相对误差可以让我们更好地匹配在频率而绝对误差强调地区大多数的利益。
请注意
之间切换错误绑定选择自动清除保持直流增益和关注的范围。执行一个直流匹配,再核对保持直流增益。注意,不支持限制频率范围与相对误差控制。万博1manbetx
当你有一个或多个模型,你想减少存储和进一步分析,点击。新车型出现在浏览器的数据。如果你有指定的多个订单,每个模型分别出现减少。模型名称反映了降低模型秩序。
在数据浏览器创建了模型之后,您可以继续更改参数和减少创建模型与分析和比较不同的订单减少。
你现在可以执行与减少模型进一步分析。例如:
检查其他降低系统的响应,如阶跃响应或尼科尔斯阴谋。为此,使用的工具情节选项卡。看到可视化模型降维模型减速器应用为更多的信息。
出口减少模型为进一步分析MATLAB工作区或控制设计。在减速器模型选项卡上,单击出口。
生成MATLAB代码平衡截断
要创建一个MATLAB脚本可以使用为进一步模型降阶任务在命令行,点击创建了模型,并选择生成MATLAB脚本。
减速器模型创建一个脚本,该脚本使用balred
命令执行减少模型参数和选项设置平衡截断选项卡。脚本在MATLAB编辑器中打开。
在其他环境中平衡截断
而不是工作减速器模型在其他环境中应用,您可以执行平衡截断。