减少模型使用模型减速器的应用

打开模型减速器的建筑模型

这个示例使用洛杉矶大学医院建筑的典范。楼有八层,每个都有三个自由度:两个位移和一个旋转。其中任何一个的输入-输出关系的位移表示为48-state模型,每一个国家代表一个位移或速度变化(速度)。负载和开放的建筑模型减速器模型与模型。

负载building.matmodelReducer (G)

选择模型在数据浏览器显示一些信息模型在预览区。双击模型查看更详细的信息。

打开平衡截断选项卡

减速器模型有三个模型降阶方法:平衡截断,模式选择和杆/零简化。对于这个示例,点击平衡截断。

减速器模型打开平衡截断选项卡,并自动生成一个降维模型。情节比较原始和减少模型在频域。底部图显示了每个州的能源贡献,其中状态排序从高能源低能量。14,减少模型的顺序是条形图中高亮显示。在减少模型中,所有国家较低能量的贡献比这个被丢弃。

计算多个近似

假设您想要保持第一,第二,第三峰模型的响应,约5.2 rad / s, 13 rad / s,和25 rad / s。尝试其他模型的订单是否可以实现这一目标模型较低秩序。计算一个5阶和十阶近似下列方法之一:

减速器模型计算两个新的降维模型,并将它们显示在情节与原模型的响应G。检查三个山峰更密切,放大相关的频率范围。10阶模型抓住了三个成功的山峰,而5阶模型只有接近前两个峰值。(用于缩放和其他交互信息分析情节,看到的可视化模型降维模型减速器应用。)

比较了不同的可视化模型

除了这三个模型的频率响应图,减速器模型让你检查原始之间的绝对和相对误差和减少模型。选择绝对误差图看建筑和减少模型的区别。

5阶模型最多减少-60分贝错误频率地区的前两个山峰,低于30 rad / s。在更高的频率误差增加。十阶误差更小的减少模型对所有频率。

创建了模型在数据浏览器

减少模型存储在数据浏览器点击创建了模型。5阶和十阶简化模型出现在数据浏览器的名字GReduced5和Greduced10。

你可以继续改变模型降阶参数并生成额外的简化模型。当你这样做,GReduced5和Greduced10在浏览器的数据保持不变。

集中于特定的动态频率

默认情况下,平衡截断减速器模型保持直流增益,匹配原始和减少模型的稳态响应。清除保持直流增益复选框,以更好地近似高频动力学。减速器模型减少计算新模型。在高频区域却降低了错误的成本在低频误差略有增加。

你也可以平衡截断关注模型动力学在一个特定的频率间隔。例如,建筑模型的近似第二峰值约13 rad / s。首先,选择模型响应情节的波德图模型。然后检查关注的范围复选框。减速器模型分析国家贡献突出的频率间隔。

你可以拖动交互式地改变频率范围的界限。当你改变的频率间隔,汉克尔奇异值的情节反映了能量的贡献的变化状态。

输入频率范围22 [10]到旁边的文本框关注的范围。5阶减少捕获的基本动力学模型。十阶模型具有几乎相同的原来的动力学模型在这个频率范围。

可选地,这些额外的模型存储在数据浏览器点击创建了模型。

比较在时域模型

你可以比较时域响应的存储模型和原减少情节选项卡。在数据浏览器控件单击选择你想要的模型比较,G,GReduced5,GReduced10。然后,单击一步。减速器模型创建一个与所有三个步骤图模型。

缩放这情节显示的瞬态行为GReduced10捕获原始模型的时域行为。然而,的反应GReduced5约3秒后偏离原有的模式。

出口模式进行进一步分析

减少和原始模型的比较表明,在时间和频率域GReduced10充分捕获感兴趣的动态。出口模型的MATLAB®工作区进行进一步的分析和设计。在减速器模型选项卡上,单击出口模式。清除复选框G和Greduced5,然后单击出口出口Greduced10。

Greduced10出现在MATLAB工作区状态(党卫军)模型。