平衡截断模型简化- MATLAB & Simulink - MathWorks España万博1manbetx

平衡截断模型缩减

平衡截断通过忽略对整个模型响应影响相对较低的状态来计算模型的低阶近似。使用低阶近似，保持兴趣的动力学可以简化分析和控制设计。在模型约简的平衡截断法中，软件通过Hankel奇异值来度量状态贡献(参见hsvd)并丢弃值较小的状态。你可以通过平衡截断来计算一个降阶模型:

在命令行中，使用balred命令。
在减速器模型应用,使用平衡截断方法。
在减少模型的顺序任务，使用平衡截断方法。

有关模型简化的更多一般信息，请参见减少模型基础．

平衡截断在模型减速器应用程序

减速器模型提供一种交互式工具，用于执行模型简化以及检查和比较原始模型和简化模型的响应。用中平衡截断来近似一个模型减速器模型：

打开应用程序，并导入一个LTI模型来减少。例如，假设有一个名为构建在MATLAB^®工作区。下面的命令将打开减速器模型并导入模型。
```
modelReducer(建立)
```
在数据浏览器，选择要缩减的模型。点击平衡截断．

在平衡截断选项卡,减速器模型显示原始模型和模型简化版的频率响应图。频率响应是一个波德图的SISO模型，和奇异值图的MIMO模型。该应用程序还显示了原始模型的汉克尔奇异值和近似误差图。

汉克尔奇点图显示了系统中每个状态的相对能量贡献。减速器模型根据这些值计算一个初始降阶模型。高亮条表示初始降阶模型的最低能量状态。减速器模型丢弃具有低于汉克尔奇异值的状态比突出显示的栏。
尝试不同的简化模型顺序，以找到保留对您的应用程序很重要的动态的最低阶模型。指定不同的顺序:
- 输入模型订单减少订单字段。您可以输入单个整数或整数数组，例如10：14或(8、11、12)．
- 单击汉克尔奇点图上的一个条形图来指定降阶模型的最低能量状态。按ctrl键指定多个值。
当您更改指定的简化模型顺序时，减速器模型自动计算一个新的降阶模型。如果您指定多个型号订单，减速器模型计算多个降阶模型，并在图上显示它们的响应。
可选地，除了频率响应之外，还要检查原始和降阶模型之间的绝对或相对误差。控件上的按钮选择错误图类型平衡截断选项卡。

有关使用分析图的更多信息，请参见在模型减速器应用程序中可视化减少的订单模型．
如果低频动态对您的应用程序不重要，您可以清除保持直流增益复选框。这样做有时会使原始模型和降阶模型在更高的频率下更好地匹配。

当您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阶模型。有关此选项的更多信息，请参见比较截断和直流匹配低阶模型逼近．
可选地，将Hankel奇异值计算限制在特定的频率范围内。当模型具有特定应用程序感兴趣的区域之外的模式时，这种限制是有用的。当你应用频率限制时，减速器模型仅在指定的频率范围内，根据状态的能量贡献确定要截断哪些状态。忽略超出这个范围的能量贡献可以得到一个更低阶的近似，但仍然适合于您的应用程序。
为了限制奇异值计算，请检查关注的范围．然后，指定频率范围:
- 在文本框中，输入矢量的窗体[fmin, fmax]．单位是rad / TimeUnit,在那里TimeUnit是TimeUnit你要还原的模型的属性。
- 在响应图或错误图上，拖动阴影区域或阴影区域本身的边界。减速器模型只分析阴影区域内的状态贡献。
当您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阶模型。

请注意

检查关注的范围自动清除保持直流增益．即使在使用频率限制时，也要强制直流匹配，请重新检查保持直流增益．注意，限制频率范围不支持相对误差控制。万博1manbetx
中选择适当的选项，可以在绝对误差和相对误差之间进行选择错误绑定．设置它绝对控制绝对误差 ${为 G - G_{r} 为}_{\infty}$ 将其设置为相对控制相对误差 ${为 G^{- 1} （ G - G_{r} ）为}_{\infty}$ ．相对误差在频域间提供更好的匹配，而绝对误差则强调增益最大的区域。

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．要强制DC匹配，请重新检查保持直流增益．注意，限制频率范围不支持相对误差控制。万博1manbetx
当您有一个或多个精简模型并希望进一步存储和分析时，单击．新型号在数据浏览器．如果您指定了多个订单，每个简化模型将分别显示。模型名称反映了降低的模型顺序。

在中创建简化模型后数据浏览器，您可以继续更改约简参数，创建不同顺序的约简模型，以便分析和比较。