降阶模型

为简化但准确的代理减少模型的计算复杂性

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性或存储需求,同时在控制误差的情况下保持预期的保真度的技术。使用低阶代理模型可以简化分析和控制设计。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、优化产品设计和构建数字孪生应用程序。

为什么使用简化订单建模?

高保真模型可以涉及大规模的非线性动态系统行为,其模拟可能需要数小时甚至数天。有些应用程序需要对模型进行数千次模拟。运行许多高保真模拟是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应用程序特别感兴趣的动态没有多大贡献的状态。

降阶建模方法

MATLAB®金宝app®金宝app支持减少订单建模技术。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)适用于特定的基于pde的模型,而其他一些技术(如适当的正交分解(POD))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(PCA)查找表插值,曲线拟合作为模型降阶的一部分也很有用。在控制设计领域,诸如平衡截断pole-zero简化通常用于简化系统模型。

在人工智能领域,经过适当设计和训练的人工智能模型通常在ODE/DAE建模空间中为系统使用降阶模型(ROM)。

参见:Simscape多体™控制系统工具箱™金宝app仿真软件控制设计™偏微分方程工具箱深度学习工具箱™统计和机器学习工具箱™