降阶建模(ROM),或模型降阶(MOR),是一种可以降低计算机模型的计算复杂度或存储需求,同时在控制误差下保持预期保真度的技术。使用低阶代理模型可以简化分析和控制设计。更简单的模型也比高阶模型更容易理解和操作。
科学家和工程师使用rom相关技术创建系统级仿真,设计控制系统,优化产品设计,并建立数字孪生应用程序。
为什么要使用降阶建模?
高保真模型可能涉及大规模的非线性动态系统行为,其仿真可能需要数小时甚至数天。有些应用程序需要对模型进行成千上万次的模拟。运行许多高保真度仿真提出了一个重大的计算挑战。
此外,通过线性化复杂模型、互连模型元素或其他来源获得的高保真模型可能包含对您的应用程序特别感兴趣的动态没有太大贡献的状态。
降阶建模方法
MATLAB®和金宝app®金宝app支持简化订单建模技术。传统的降阶建模方法依赖于对底层模型的数学或物理理解。一些ROM技术如结构力学中的Craig-Bampton方法是针对特定的基于ODE的模型设计的,而其他一些ROM技术如适当的正交分解(POD)则适用于基于ODE/ dae的模型。
许多技术,如奇异值分解,特征值分解(EVD),主成分分析,查找表,插值,曲线拟合也可以作为模型订单减少的一部分。在控制设计领域,技术如平衡截断和pole-zero简化常用于简化系统模型。
在人工智能领域,适当设计和训练的人工智能模型经常使用降阶模型(ROM)的系统在ODE/DAE建模空间。