此示例显示了如何计算系统不稳定或几乎不稳定极点时系统的减少顺序近似。
When computing a reduced-order approximation, the秃顶
命令(或模型还原器app) does not eliminate unstable poles because doing so would fundamentally change the system dynamics. Instead, the software decomposes the model into stable and unstable parts and reduces the stable part of the model.
如果您的模型几乎具有不稳定的极点,则可能需要确保减少订单近似保留这些动力学。此示例显示了如何使用抵消
选项秃顶
to preserve poles that are close to the stable-unstable boundary. You can achieve the same result in the模型还原器app, on the平衡截断标签,下选项, 使用抵消字段,如图所示:
加载模型,带有不稳定且几乎不稳定的极。
加载(“降低.mat”,,,,'gasf35unst')
GASF35UNST
is a 25-state SISO model with two unstable poles (Re(s) > 0). Examine the system poles to find the near-unstable poles.
PZPLOT(GASF35UNST)轴([-0.0015 0.0015 -0.0005 0.0005])
极点零图显示了多个极点(标记为X
)落在左半平面中,但相对较近虚构轴。这些是几乎不稳定的极点。其中两个属于不稳定的0.0005。另外三个落在不稳定的0.001之内。
检查模型的Hankel单数值图。
HSVPLOT(gasf35unst)
该图显示了两个不稳定的模式,但是您无法轻易确定近稳定极线的能量贡献。在您的应用程序中,即使能量相对较低,您也可能需要减少模型而不会丢弃最接近不稳定性的电线杆。使用抵消
选项秃顶
计算一个降低的系统,该系统保留了最接近假想轴的两个稳定极。这抵消
选项设置极点之间的边界秃顶
可以丢弃,并秃顶
必须保留(视为不稳定)。
opts = balredoptions('Offset',,,,0.0005); gasf_arr = balred(gasf35unst,[10 15],opts);
提供秃顶
目标近似顺序的数组[10 15]
原因秃顶
返回近似模型的数组。数组gasf_arr
包含两个模型,一个10阶和15阶近似GASF35UNST
。在两个近似值中,秃顶
不会丢弃两个不稳定的杆子或两个几乎不稳定的极。
将缩小近似值与原始模型进行比较。
BodePlot(GASF35UNST,GASF_ARR,'r-')
第15阶近似是与原始模型的良好频域匹配。但是,第10阶近似显示高频动力学的变化,这可能太大而无法接受。第15阶近似可能是更好的选择。