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通过消除冗余方程和变量的一阶微分代数方程的简化系统
[newEqs,newVars] = reduceRedundancies(方程,乏)
[newEqs,newVars,R] = reduceRedundancies(方程,乏)
例
[newEqs,newVars] = reduceRedundancies(公式,瓦尔)消除冗余从第一阶微分代数方程的系统方程和变量模块(DAE)公式。输入参数瓦尔指定系统的状态变量。
[newEqs,newVars] = reduceRedundancies(公式,瓦尔)
newEqs
newVars
公式
瓦尔
reduceRedundancies返回新的DAE系统作为列向量newEqs和降低的状态变量作为列向量newVars。中的每个元素newEqs表示与右侧的方程等于零。
reduceRedundancies
[newEqs,newVars,[R] = reduceRedundancies(公式,瓦尔)返回结构阵列[R包含关于消除方程和变量的信息。
[newEqs,newVars,[R] = reduceRedundancies(公式,瓦尔)
[R
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简化四个状态变量5个微分代数方程模块(DAE)的两个方程的系统的系统中两个状态变量。
创建五周的DAE以下系统四个状态变量X1(t)的,X2(t)的,X3(t)的和X4(t)的。该系统还包含符号参数A1,a2,A3,A4,b,C和函数F(T)不在状态变量。
X1(t)的
X2(t)的
X3(t)的
X4(t)的
A1
a2
A3
A4
b
C
F(T)
SYMSX1(t)的X2(t)的X3(t)的X4(t)的A1a2A3A4bCF(T)方程= [A1 *的diff(X1(t)的,T)+ A2 *的diff(X2(t)的,吨)== B * X4(吨),A3 * DIFF(X2(t)的,T)+ A4 * DIFF(×3(T),T)== C * X4(吨)中,X1(t)的== 2 * X2(t)的,X 4(t)的== F(T),F(T)== SIN(吨)];瓦尔= [X1(吨),X2(t)的,X 3(t)的,X4(吨)];
用reduceRedundancies来消除冗余方程和相应的状态变量。
newEqs = ( 一个 1 ∂ ∂ Ť X 1 ( Ť ) + 一个 2 ∂ ∂ Ť X 1 ( Ť ) 2 - b F ( Ť ) 一个 3 ∂ ∂ Ť X 1 ( Ť ) 2 + 一个 4 ∂ ∂ Ť X 3 ( Ť ) - C F ( Ť ) ) [A1 *的diff(X1(t)的,T)+(A2 *的diff(X1(t)的,T))/ 2 - b *表F(T);(A3 * DIFF(X1(t)的,T))/ 2 + A4 * DIFF(×3(T),T) - C * F(T)]
( 一个 1 ∂ ∂ Ť X 1 ( Ť ) + 一个 2 ∂ ∂ Ť X 1 ( Ť ) 2 - b F ( Ť ) 一个 3 ∂ ∂ Ť X 1 ( Ť ) 2 + 一个 4 ∂ ∂ Ť X 3 ( Ť ) - C F ( Ť ) ) [A1 *的diff(X1(t)的,T)+(A2 *的diff(X1(t)的,T))/ 2 - b *表F(T);(A3 * DIFF(X1(t)的,T))/ 2 + A4 * DIFF(×3(T),T) - C * F(T)]
newVars = ( X 1 ( Ť ) X 3 ( Ť ) ) [X1(t)的;X3(吨)]
( X 1 ( Ť ) X 3 ( Ť ) ) [X1(t)的;X3(吨)]
指定状态变量的输入顺序消除DAE的时候选择哪一个正在返回变量。
四个状态变量创建四个DAE的系统V_ac(t)的,V1(t)的,V2(t)的和它)。该系统还包含符号参数大号,[R和V0。
V_ac(t)的
V1(t)的
V2(t)的
它)
大号
V0
SYMSV_ac(t)的V1(t)的V2(t)的它)大号[RV0方程= [V_ac(吨)== V1(T)+ V2(t)的V1(t)的== I(t)的* R,V2(t)的== L *的diff(I(T),T),V_ac(吨)== V0 * COS(T)]
公式= ( V AC ( Ť ) = V 1 ( Ť ) + V 2 ( Ť ) V 1 ( Ť ) = [R 一世 ( Ť ) V 2 ( Ť ) = 大号 ∂ ∂ Ť 一世 ( Ť ) V AC ( Ť ) = V 0 COS ( Ť ) )
( V AC ( Ť ) = V 1 ( Ť ) + V 2 ( Ť ) V 1 ( Ť ) = [R 一世 ( Ť ) V 2 ( Ť ) = 大号 ∂ ∂ Ť 一世 ( Ť ) V AC ( Ť ) = V 0 COS ( Ť ) )
瓦尔= [V_ac(T),I(t)的,V1(t)的,V2(t)的]
瓦尔= ( V AC ( Ť ) 一世 ( Ť ) V 1 ( Ť ) V 2 ( Ť ) )
用reduceRedundancies来消除冗余方程和变量。reduceRedundancies优先保持状态变量的矢量瓦尔从第一个元素开始。
newEqs = - 大号 ∂ ∂ Ť 一世 ( Ť ) - [R 一世 ( Ť ) + V 0 COS ( Ť )
- 大号 ∂ ∂ Ť 一世 ( Ť ) - [R 一世 ( Ť ) + V 0 COS ( Ť )
newVars = 一世 ( Ť )
这里,reduceRedundancies在可变的术语返回一个减小方程它)。
当降低DAE的多种方式存在,指定状态变量的不同的输入顺序来选择被返回的变量。指定包含不同的顺序状态变量的另一种载体。再次消除DAE的。
vars2 = [V_ac(T),V1(t)的,V2(T),I(t)的]
vars2 = ( V AC ( Ť ) V 1 ( Ť ) V 2 ( Ť ) 一世 ( Ť ) )
[newEqs,newVars] = reduceRedundancies(均衡器,vars2)
newEqs = - 大号 ∂ ∂ Ť V 1 ( Ť ) + [R V 1 ( Ť ) - [R V 0 COS ( Ť ) [R - (L *的diff(V1(t)的,T)+ R * V1(T) - R * V0 * COS(T))/ R
- 大号 ∂ ∂ Ť V 1 ( Ť ) + [R V 1 ( Ť ) - [R V 0 COS ( Ť ) [R - (L *的diff(V1(t)的,T)+ R * V1(T) - R * V0 * COS(T))/ R
newVars = V 1 ( Ť ) V1(t)的
这里,reduceRedundancies在状态变量的术语返回一个减小方程V1(t)的。
打电话时声明了三个输出参数reduceRedundancies简化方程系统,并返回关于所消除的方程信息。
四个状态变量创建五个微分代数方程(DAE的)的以下系统X1(t)的,X2(t)的,X3(t)的和X4(t)的。该系统还包含符号参数A1,a2,A3,A4,b,C和函数F(T)不在状态变量。
呼叫reduceRedundancies有三个输出参数。
R =同场的结构:solvedEquations:[2×1符号] constantVariables:[1x2的符号] replacedVariables:[1x2的符号] otherEquations:[1x1的符号]
功能reduceRedundancies返回有关消除方程信息[R。这里,[R是一个具有四个字段的结构阵列。
该solvedEquations字段包含由消除方程reduceRedundancies。所消除的方程包含从这些状态变量瓦尔没有出现在newEqs。每个消除方程的右侧是等于零。
solvedEquations
R1 = R.solvedEquations
R1 = ( X 1 ( Ť ) - 2 X 2 ( Ť ) X 4 ( Ť ) - F ( Ť ) ) [X1(T) - 2 * X2(t)的;X4(T) - F(T)]
( X 1 ( Ť ) - 2 X 2 ( Ť ) X 4 ( Ť ) - F ( Ť ) ) [X1(T) - 2 * X2(t)的;X4(T) - F(T)]
该constantVariables字段包含两列的矩阵。第一列包含从这些状态变量瓦尔那reduceRedundancies通过常数值取代。第二列包含对应的恒定值。
constantVariables
R2 = R.constantVariables
R2 = ( X 4 ( Ť ) F ( Ť ) ) [X4的(T),F(T)]
该replacedVariables字段包含两列的矩阵。第一列包含从这些状态变量瓦尔那reduceRedundancies通过表达式其他变量的术语代替。第二列包含所消除的变量的相应的值。
replacedVariables
R3 = R.replacedVariables
R3 = ( X 2 ( Ť ) X 1 ( Ť ) 2 ) [X2(t)的X1(吨)/ 2]
( X 2 ( Ť ) X 1 ( Ť ) 2 ) [X2(t)的X1(吨)/ 2]
该otherEquations字段包含从这些方程公式不包含任何状态变量瓦尔。
otherEquations
R4 = R.otherEquations
R4 = F ( Ť ) - 罪 ( Ť ) F(T) - SIN(t)的
一阶的DAE,指定为符号方程或表达式向量的系统。
关系运算符==定义符号方程。如果指定的元素公式因为没有右侧的符号表达式,然后用右侧的符号方程等于零假设。
==
状态变量,指定为象征性的函数或函数调用,如向量X(t)的。
X(t)的
被返回的状态变量确定,其减少的变量的输入顺序。如果降低的DAE的多种方式存在,那么reduceRedundancies优先保持状态变量瓦尔从第一个元素开始。
例:[X(t),Z(t)的,Y(t)的]
[X(t),Z(t)的,Y(t)的]
一阶的DAE,返回作为符号表达式的列向量的系统。中的每个元素newEqs表示与右侧的方程等于零。
减少的变量集,返回符号函数调用的列向量。
关于消除变量,返回为包含四个字段的结构阵列信息。要访问此信息,请使用:
R.solvedEquations返回所有方程是一个象征性的列向量reduceRedundancies用来替代那些状态变量不会出现在newEqs。
R.solvedEquations
R.constantVariables返回一个矩阵具有以下两列。第一列包含载体的那些原始状态变量瓦尔该被取消,由常数值取代。第二列包含对应的恒定值。
R.constantVariables
R.replacedVariables返回一个矩阵具有以下两列。第一列包含载体的那些原始状态变量瓦尔该被淘汰,在其他变量的术语代替。第二列包含所消除的变量的相应的值。
R.replacedVariables
R.otherEquations返回包含所有原始等式的列矢量公式不包含任何输入变量瓦尔。
R.otherEquations
daeFunction|decic|findDecoupledBlocks|incidenceMatrix|isLowIndexDAE|massMatrixForm|odeFunction|reduceDAEIndex|reduceDAEToODE|reduceDifferentialOrder
daeFunction
decic
findDecoupledBlocks
incidenceMatrix
isLowIndexDAE
massMatrixForm
odeFunction
reduceDAEIndex
reduceDAEToODE
reduceDifferentialOrder
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