在Live Editor中降低线性时不变(LTI)模型的复杂性
添加减少模型的顺序在MATLAB编辑器中的一个实时脚本任务:
在住编辑器选项卡上,选择任务>减少模型的顺序.
在脚本的代码块中,键入相关的关键字,例如减少
,balred
,或minreal
.选择减少模型的顺序
从建议的命令完成。
模型
-模型缩减选择要减少的模型。可用的模型列表包括适当的特遣部队
,党卫军
,或zpk
模型在MATLAB工作空间。模型可以是SISO或MIMO,也可以是连续或离散的。
连续时间模型不能有时间延迟。为了减少带有时间延迟的连续时间模型,首先使用pade
将时滞近似为模型动力学。
离散时间模型可能有时间延迟。为平衡截断
还原方法,任务使用absorbDelay
将延迟转换为在z= 0在缩小模型之前。
请注意
减少模型的顺序假设模型的时间单元(在TimeUnit
模型属性)为秒。为平衡截断
和模式选择
方法,如果您的模型没有TimeUnit =“秒”
,使用chgTimeUnit
将模型转换为秒。
方法
-模型简化方法平衡截断
(默认)|模式选择
|Pole-Zero简化
对于每个方法,减少模型的顺序Task为您提供了控件和绘图,帮助您确保简化的模型保留了对应用程序很重要的动态。
平衡截断
-通过移除能量贡献相对较小的状态来计算模型的低阶近似。要使用此方法,请指定简化模型中的状态数(顺序)。汉克尔奇值图显示了原始模型中每个状态的相对能量贡献。任务丢弃的状态的能量低于您在此图中选择的状态。该方法生成使用balred
命令。
对于具有时滞的离散时间模型,减少模型的顺序使用absorbDelay
将延迟转换为在z= 0,然后通过平衡截断减少模型。附加状态反映在响应图和汉克尔奇值图中。
模式选择
—通过指定感兴趣的频率范围来选择模式。该任务将丢弃在频率响应图上指定的区域之外的动态。该方法生成使用freqsep
命令。
Pole-Zero简化
-消除抵消或接近抵消的零极点对。指定的阈值取消后,任务将丢弃极点零对宽容参数。增加对丢弃更多状态的容忍度。该方法生成使用minreal
命令。
减少订单
-简化模型的状态数指定降阶模型中的状态数。您可以使用模型中不稳定状态数和原始模型中状态数之间的任何值。有关更多信息,请参见平衡截断模型缩减.
保持直流增益
-将简化模型的直流增益与原模型匹配将简化模型的直流增益与原始模型的直流增益进行匹配。选择保持直流增益当模型的DC行为在应用程序中很重要时。清除参数以更好地匹配更高频率的行为。有关更多信息,请参见平衡截断模型缩减.
频率范围
-限制分析到指定的频率默认情况下,减少模型的顺序分析所有频率的汉克尔奇值。当您知道模型在特定应用程序感兴趣的区域之外有模态时,将这种分析限制在特定的频率范围是有用的。当你施加频率限制时,减少模型的顺序仅根据它们在指定频率范围内的能量贡献来确定哪些状态是要截断的低能量状态。
为了将状态贡献的分析限制在特定的频率范围内,请检查频率范围.然后,在响应图上拖动垂直光标以指定感兴趣的频率范围。或者,在文本框中输入最小和最大频率。单位是rad /秒
.如果您的模型没有TimeUnit =“秒”
,使用chgTimeUnit
将模型转换为秒。
比较图
-如何比较原始模型和简化模型模型响应
(默认)|绝对误差
|相对误差
减少模型的顺序显示了原始和简化模型之间的频率响应比较。在试验模型简化参数值时,可以使用此图监视原始模型和降阶模型之间的匹配情况。可用的比较图如下:
模型响应
-原始模型和简化模型的频率响应,如SISO模型的Bode图和MIMO模型的奇值图。
绝对误差图
-的奇异值G-Gr
,在那里G
是原来的型号和吗Gr
是当前的简化模型。(对于SISO模型,奇异值图是频率响应的幅度。)
相对误差图
-的奇异值(G-Gr) / G
.当模型在对应用程序很重要的区域具有非常高或非常低的增益时,此图非常有用。在这些地区,绝对误差可能会引起误解。
截止频率
—保持动态的频率范围指定保持动态的频率范围的上下限。您还可以使用响应图上的垂直游标来指定范围。减少模型的顺序丢弃指定范围之外的动态。
有关此方法的详细信息,请参见减少模式选择模型.
比较图
-如何比较原始模型和简化模型模型响应
(默认)|绝对误差
|相对误差
减少模型的顺序显示了原始和简化模型之间的频率响应比较。在试验模型简化参数值时,可以使用此图监视原始模型和降阶模型之间的匹配情况。可用的比较图如下:
模型响应
-原始模型和简化模型的频率响应,如SISO模型的Bode图和MIMO模型的奇值图。
绝对误差图
-的奇异值G-Gr
,在那里G
是原来的型号和吗Gr
是当前的简化模型。(对于SISO模型,奇异值图是频率响应的幅度。)
相对误差图
-的奇异值(G-Gr) / G
.当模型在对应用程序很重要的区域具有非常高或非常低的增益时,此图非常有用。在这些地区,绝对误差可能会引起误解。
宽容
-零极消除的余量指定零点消除的余量。在这个公差范围内取消的零极对从简化模型中删除。您可以使用滑块更改公差并观察响应图中的结果。
输出图
-要生成的响应图类型没有一个
(默认)|一步
|冲动
|波德
|……减少模型的顺序生成代码,显示您指定的绘图类型上的原始系统和简化系统的响应。可用的土地包括:
阶跃响应
脉冲响应
波德图
奇异值(sigma)图
Pole-zero情节