降低模型顺序
减少实时编辑器中线性时不变(LTI)模型的复杂性
打开任务
要添加降低模型顺序任务到MATLAB编辑器中的实时脚本:
在住编辑器选项卡上,选择任务>降低模型顺序.
在脚本中的代码块中,键入相关的关键字,例如
减少
,balred
,或minreal
.选择降低模型顺序
从建议的命令补全。
例子
参数
模型
-模型减少
数值LTI模型
选择要缩减的模型。可用的模型列表包括适当的特遣部队
,党卫军
,或zpk
在MATLAB工作空间中的模型。模型可以是SISO或MIMO,可以是连续的或离散的。
连续时间模型不能有时间延迟。为了减少具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。离散时间模型可以有时间延迟。为
平衡截断
还原法,任务使用absorbDelay
将延时转换为极点z= 0,然后减简模型。
请注意
降低模型顺序方法中指定的模型时间单位TimeUnit
属性)为秒。为平衡截断
而且模式选择
方法,如果您的模型没有TimeUnit = 'seconds'
,使用chgTimeUnit
将模型转换为秒。
方法
-模型约简法
平衡截断
(默认)|模式选择
|Pole-Zero简化
对于每个方法,降低模型顺序Task为您提供控件和绘图,帮助您确保简化后的模型保留了对应用程序重要的动态。
平衡截断
-通过去除能量贡献相对较小的状态,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)。汉克尔奇异值图可视化了原始模型中每个状态的相对能量贡献。该任务将丢弃能量低于您在图中选择的状态的状态。方法生成使用balred
命令。对于有时滞的离散时间模型,降低模型顺序使用
absorbDelay
将延时转换为极点z= 0,然后通过平衡截断来减少模型。附加状态反映在响应图和Hankel奇异值图中。模式选择
-通过指定感兴趣的频率范围选择模式。该任务将丢弃落在频率响应图上指定的区域之外的动态。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对。属性指定的阈值取消的极零对将被丢弃宽容参数。增加容忍度以丢弃更多的状态。方法生成使用minreal
命令。
减少订单
-简化模型的状态数
正整数
指定降阶模型中的状态数。您可以使用位于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
On(默认)| off
将简化模型的直流增益与原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
Off(默认)| on
默认情况下,降低模型顺序分析所有频率的汉克尔奇异值。当您知道模型的模态在您的特定应用程序感兴趣的区域之外时,将此分析限制在特定的频率范围内是有用的。当你施加频率限制时,降低模型顺序仅根据在指定频率范围内的能量贡献,确定哪些状态是要截断的低能状态。
若要将状态贡献的分析限制在特定频率范围内,请选中频率范围.然后,在响应图上拖动垂直游标以指定感兴趣的频率范围。或者,在文本框中输入最小频率和最大频率。单位为rad /秒
.如果你的模型没有TimeUnit = 'seconds'
,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
降低模型顺序向您展示原始模型和简化模型之间频率响应的比较。当您对模型约简参数值进行实验时,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,显示为SISO模型的波德图和MIMO模型的奇异值图。绝对误差图
-奇异值G-Gr
,在那里G
原来的型号和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
-奇异值(G-Gr) / G
.当模型在对应用程序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,绝对误差可能会产生误导。
截止频率
-保持动态的频率范围
正标量值
指定保持动态的频率范围的下限和上限。还可以在响应图上使用垂直游标来指定范围。降低模型顺序丢弃指定范围之外的动态。
有关此方法的详细信息,请参见模式选择模型缩减.
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
降低模型顺序向您展示原始模型和简化模型之间频率响应的比较。当您对模型约简参数值进行实验时,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,显示为SISO模型的波德图和MIMO模型的奇异值图。绝对误差图
-奇异值G-Gr
,在那里G
原来的型号和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
-奇异值(G-Gr) / G
.当模型在对应用程序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,绝对误差可能会产生误导。
宽容
-取消零极的余量
积极的标量
指定零点取消的余量。在此公差范围内抵消的极点零对从简化模型中删除。您可以使用滑块更改公差,并在响应图中观察结果。
输出图
-要生成的响应图类型
没有一个
(默认)|一步
|冲动
|波德
|……
降低模型顺序生成代码,显示原始系统和简化系统对指定的图形类型的响应。可供选择的地块包括:
阶跃响应
脉冲响应
波德图
奇异值(sigma)图
Pole-zero情节
版本历史
R2019b引入