平衡截断通过忽略对整体模型响应具有相对较低的状态来计算模型的较低尺寸。使用较低级近似,保留感兴趣的动态可以简化分析和控制设计。在模型减少的平衡截断方法中,软件衡量Hankel奇异值的状态贡献(参见HSVD.
))并丢弃具有较小值的状态。您可以通过平衡截断计算缩小阶型号:
有关模型减少的更多一般信息,请参阅模型减少基础知识。
模型减速器提供用于执行模型减少和检查和比较原始和阶数模型的响应的交互式工具。通过平衡截断近似模型模型减速器:
打开应用程序,并导入LTI模型以减少。例如,假设有一个名为的型号建造
在matlab.®工作区。将打开以下命令模型减速器并进口模型。
尺寸模型(构建)
在里面数据浏览器,选择模型以减少。点击平衡截断。
在里面平衡截断标签,模型减速器显示原始模型的频率响应的曲线和模型的缩小版本。频率响应是SISO模型的BODE图,以及用于MIMO模型的奇异值图。该应用还显示了原始模型的Hankel奇异值和近似误差图。
Hankel奇异值图显示了系统中每个状态的相对能量贡献。模型减速器根据这些值计算初始缩小阶模型。突出显示的杆是初始阶阶模型中最低能量状态。模型减速器丢弃具有比突出的杆更低的Hankel奇异值的状态。
尝试不同的减少模型订单以找到保留对应用程序很重要的动态的最低阶模型。要指定不同的订单,要么:
输入模型订单减少订单场地。您可以输入单个整数或整数数组,例如10:14
或者[8,11,12]
。
单击Hankel奇异值图上的条形图以指定阶阶模型的最低能量状态。ctrl键单击以指定多个值。
更改指定的减少的模型顺序时,模型减速器自动计算新的缩小阶层模型。如果指定多个模型订单,模型减速器计算多个缩小阶数,并在图中显示它们的响应。
可选地,除频率响应之外,还检查原始和缩小阶模型之间的绝对或相对误差。使用按钮选择错误图类型平衡截断标签。
有关使用分析图的更多信息,请参阅在模型减速器应用程序中可视化缩小阶数。
如果低频动态对应用程序并不重要,则可以清除保留DC增益复选框。这样做有时会在原始和缩小型号之间的较高频率下产生更好的匹配。
检查或清除时保留DC增益复选框,模型减速器自动计算新的缩小型号。有关此选项的详细信息,请参阅比较截断和直流匹配的低阶模型近似值。
可选地,将Hankel奇异值计算限制为特定频率范围。当模型在您的特定应用区域之外具有兴趣区域之外的模式时,这种限制非常有用。施加频率限制时,模型减速器根据其在指定频率范围内的能量贡献确定哪些状态。忽略该范围之外的能量贡献可以产生甚至对您的应用仍然足够的近似值。
限制奇异值计算,检查专注于范围。然后,指定频率范围:
在文本框中,输入表单的向量[Fmin,Fmax]
。单位是Rad / TimeUnit.
, 在哪里时髦
是个时髦
您正在减少模型的属性。
在响应绘图或错误绘图上,拖动阴影区域的边界或阴影区域本身。模型减速器仅分析阴影区域内的国家贡献。
检查或清除时专注于范围复选框或更改所选范围,模型减速器自动计算新的缩小型号。
笔记
检查专注于范围自动清除保留DC增益。即使使用频率限制,重新检查也要强制执行DC匹配保留DC增益。请注意,相对错误控制不支持限制频率范围。金宝app
您可以通过选择适当的选项来选择绝对和相对错误绑定错误。将它设置为绝对控制绝对错误 在设置它时相对的控制相对错误 。相对误差在频率上提供更好的匹配,而绝对错误强调具有大多数增益的区域。
笔记
切换绑定错误选项自动清除保留DC增益和专注于范围。强制执行直流匹配,重新检查保留DC增益。请注意,相对错误控制不支持限制频率范围。金宝app
当您有一个或多个减少的模型,您要进一步存储和分析,请单击。新模型出现在数据浏览器。如果您已指定多个订单,则每个减少的模型都会单独出现。型号名称反映了缩小的模型顺序。
在创造减少模型之后数据浏览器,您可以继续更改减少参数并使用不同的订单创建减少模型进行分析和比较。
您现在可以使用缩小模型进行进一步的分析。例如:
检查减少系统的其他响应,例如阶跃响应或硝基洛斯图。为此,请使用工具绘图标签。看在模型减速器应用程序中可视化缩小阶数想要查询更多的信息。
导出降低模型到MATLAB工作区进行进一步的分析或控制设计。在这一点模型减速器选项卡,单击出口。
要创建MATLAB脚本,可以在命令行中使用进一步的模型减少任务,请单击创建缩小模型,选择生成matlab脚本。
模型减速器创建使用该脚本哈密拉
命令要使用您在上设置的参数和选项进行模型减少平衡截断标签。该脚本在Matlab编辑器中打开。
而不是在工作中模型减速器应用程序,您可以在其他环境中执行平衡截断。
在实时编辑器中,使用减少模型订单任务以交互方式执行平衡截断模型减少并在实时脚本中生成代码。例如,看到实时编辑器的模型减少。
在matlab命令提示符或脚本和函数中,使用哈密拉
命令。例如,请参阅: