减少模型基础
相对于高阶模型，使用低阶模型可以简化分析和控制设计。更简单的模型也更容易理解和操作。通过对复杂Simulink进行线性化得到高阶模型金宝app®模型或其他来源可能包含对应用程序特别感兴趣的动态贡献不大的状态。因此，在保留对应用程序很重要的模型特征的同时减少模型顺序是很有用的。
何时减少模型订单
你可能想要减少模型顺序的情况包括以下情况:
您正在处理一个相对高阶的模型，该模型是通过线性化Simulink模型、执行有限元计算、连接模型元素或其他来源获得的。金宝app
您希望在某个操作点提高Simulink模型的模拟速度。金宝app在这种情况下，您可以在该操作点线性化模型的一部分，并计算线性化模型的降阶简化或近似。然后，您可以用包含简化顺序模型的LTI Block替换模型的部分。
你设计一个高阶控制器，你想实现一个低阶控制器，如PID控制器。例如，控制器设计使用线性二次高斯方法或H∞综合技术可以得到高阶的结果。在这种情况下，您可以尝试在合成之前降低工厂订单，或者在合成之后降低控制器订单，或者两者同时进行。
您想要简化通过使用System identification Toolbox™软件进行识别而获得的模型。
下图说明了模型简化和控制设计之间的关系。
一般来说，在为高阶模型表示的系统设计控制器时，G，从简化植物模型开始是有用的。然后设计一个相对低阶的控制器，CR，用于低阶植物模型GR．在为原始或简化的对象模型设计控制器后，可以尝试进一步简化控制器。
减少工厂或控制器可以包括:
丢弃对系统动力学没有贡献的状态，例如结构断开状态或消除极点零对。
抛弃对系统动力学贡献相对较小的低能态。
专注于一个特定的频率区域，抛弃该区域之外的动态。例如，如果你的控制带宽受到执行器动力学的限制，抛弃高频动力学。
在任何情况下，当您减少模型顺序时，您都希望保留对应用程序很重要的模型特征。每当您计算一个降阶模型时，请验证降阶模型是否保留了您所关心的时域或频域行为。例如，在控制设计中，验证降维闭环系统是稳定的是有用的。对于简化开环传递函数的检验也是有用的CRGR充分匹配的原始模型，其中开环增益GC接近1(在增益交叉区域)。
模型还原工具
Control System Toolbox™提供了几种环境下的模型简化工具。这些包括:
选择模型约简方法
为了降低模型的阶数，您可以简化模型，或者计算低阶近似。下表总结了几种模型约简方法之间的差异。
| 方法 | 命令行 | 模型减少程序和减少模型订单实时编辑器任务 |
|---|---|---|
| 简化-通过消除零极点对或消除对整体模型响应没有影响的状态来精确地降低模型阶数 | Pole-Zero简化方法——消除:
|
|
| 近似-计算模型的低阶近似。 | balred-丢弃对整体模型响应影响相对较低的状态。 |
平衡截断method—丢弃对整个模型响应影响相对较小的状态。 |
| 模式选择-消除位于感兴趣的特定频率范围之外的极点和零。 | freqsep-根据指定的截止频率将模型分为慢速动态和快动态。 |
模式选择方法-选择感兴趣的频率范围，抛弃该范围之外的动态。 |
有时，近似可以产生更好的结果，即使模型看起来很适合简化。例如，具有近零极点约销的模型有时采用近似方法比简化方法更好。同样,使用balred减少状态空间模型可以得到更准确的结果minreal．
当您使用降阶模型时，始终要验证简化或近似保留了对您的应用程序很重要的模型特征。例如，比较原始模型和简化模型的频率响应bodeplot或sigmaplot．或者，比较原始和简化的对象和控制器模型的开环响应。
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