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模式选择模型还原

模型选择消除了降落在特定频率范围之外的极点。当您想将分析集中在系统动力学的特定子集上时，此方法很有用。例如，如果您使用具有执行器动力学限制带宽的控制系统，则可能会丢弃工厂中的高频动力学。消除关注频率范围之外的动力学可降低计算与模型的数值复杂性。有两种方法可以通过模式选择计算降级模型：

  • 在命令行，使用Freqsep命令。

  • 在里面模型还原器， 使用模式选择方法。

  • 在里面减少模型顺序实时编辑器中的任务，使用模式选择方法。

有关降低模型的更多一般信息，请参阅模型还原基础。

模型还原应用程序中的模式选择

模型还原器提供了一种交互式工具，用于降低模型，检查和比较原始模型和还原模型的响应。通过模式选择近似模型模型还原器：

  1. 打开应用程序并导入LTI模型以减少。例如，假设有一个命名的模型GMS在matlab中®工作区。以下命令打开模型还原器并导入模型。

    ModelReducer（GMS）

  2. 在里面数据浏览器，选择要减少的模型。点击模式选择。

    在里面模式选择标签，模型还原器显示原始模型的频率响应的图和模型的简化版本。该应用还显示了两个模型的极点零地图。

    极点零地图标记了杆位置X和零位置o。

    笔记

    频率响应是SISO模型的Bode图，也是MIMO模型的单数值图。

  3. 模型还原器消除位于阴影区域之外的电线杆。更改阴影区域以仅捕获要在还原模型中保存的动力学。有两种方法。

    • 在响应图或极零图上，拖动阴影区域或阴影区域本身的边界。

    • 在模式选择选项卡，输入下部和上截面频率。

    当您更改阴影区域或截止频率时，模型还原器自动计算新的还原级模型。保留在还原模型中的所有极点都落在极零地图上的阴影区域内。还原模型可能包含落在阴影区域之外的零。

  4. 可选地检查原始模型和简化模型之间的绝对或相对误差。使用在模式选择标签。

    有关使用分析图的更多信息，请参见可视化模型还原应用程序中的降级模型。

  5. 当您有一个或多个要存储并进一步分析的模型时，请单击。新模型出现在数据浏览器。

    在创建减少模型之后数据浏览器，您可以继续调整模式选择区域，以创建带有不同订单的减少模型，以进行分析和比较。

现在，您可以使用简化的模型进行进一步的分析。例如：

  • 检查还原系统的其他响应，例如步骤响应或Nichols图。为此，请使用这些工具情节标签。看可视化模型还原应用程序中的降级模型了解更多信息。

  • 导出将模型简化为MATLAB工作区，以进行进一步的分析或控制设计。在模型还原器选项卡，单击出口。

产生MATLAB选择模式的代码

要创建一个MATLAB脚本，您可以在命令行中使用进一步的模型减少任务，请单击创建还原模型，然后选择生成MATLAB脚本。

模型还原器创建一个使用Freqsep命令使用您在模式选择标签。该脚本在MATLAB编辑器中打开。

命令行的模式选择

打开实时脚本

要通过命令行中的模式选择减少模型的顺序，请使用Freqsep。该命令将动态系统模型分离为围绕指定频率的慢速组件。

对于此示例，加载模型GMS并检查其频率响应。

加载ModeSelectGMSBodeplot（GMS）

图包含2个轴对象。轴对象1包含类型行的对象。该对象代表GMS。轴对象2包含类型行的对象。该对象代表GMS。

GMS具有两组共振，一个以相对较低的频率，另一组为相对较高的频率。假设您想调整一个控制器GMS，但是系统中的执行器仅限于两组共振之间的带宽约为3 rad/s。简化使用的计算和调整GMS，您可以使用模式选择来消除高频动力学。

[gms_s，gms_f] = freqsep（gms，30）;

Freqsep分解GMS进入慢速和快速的组件，使得gms = gms_s + gms_f。所有固有频率小于30的模式（极点）均为GMS_S，高频杆在GMS_F。

BodePlot（GMS，GMS_S，GMS_F）Legend（'原来的'，，，，'减缓'，，，，'快速地'）

图包含2个轴对象。轴对象1包含3个类型行的对象。这些对象代表原始，慢，快。轴对象2包含3个类型行的对象。这些对象代表原始，慢，快。

缓慢的组件，GMS_S，仅包含低频共振并与原始模型的直流增益匹配。检查这两个模型的顺序。

订单（GMS）
ANS = 18
订单（GMS_S）
ANS = 10

当您的应用程序不重要时，您可以使用第10阶GMS_S而不是原始的18阶模型。如果忽略低频动态适合您的应用程序，则可以使用GMS_F。要选择介于低频和高频截止之间的模式，请使用其他调用Freqsep。

也可以看看

应用

功能

实时编辑任务

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