平衡截断模型降阶

平衡截断由于忽视的是对整个模型响应比较低的影响状态计算模型的低阶近似。使用低阶近似,保留感兴趣的动态可以简化分析和控制设计。在降低模型的平衡截断法,通过汉克尔奇异值的软件测量状态的贡献(见hsvd),并用较小的值丢弃状态。您可以通过计算平衡截断降阶模型:

  • 在命令行,使用该balred命令。

  • 在里面型号减速机应用程序,使用平衡截断方法。

  • 在里面降低模型阶任务在实时编辑器,使用平衡截断方法。

有关减少模型的更多信息,请阅读模型降阶基础

在型号减速机应用平衡截断

型号减速机为进行还原模式,检查和比较原始的和降阶模型的响应的交互式工具。为了接近在平衡截断模型型号减速机

  1. 打开应用程序,并导入LTI模型来减少。举例来说,假设有一个名为模型建立在MATLAB®工作区。下面的命令打开型号减速机进口模型。

    modelReducer(编译)
  2. 在里面数据浏览器,选择模型以减少。请点击平衡截断

    在里面平衡截断标签,型号减速机显示原始模型的频率响应的曲线图和模型的简化版本。频率响应是一个Bode曲线SISO模式,和用于MIMO模式一个奇异值曲线图。该应用程序还显示原始模型的汉克尔奇异值曲线。

    汉克尔奇异值曲线图显示系统中的每个状态的相对能量贡献。型号减速机计算基于这些值的初始降阶模型。突出显示的条处于初始降阶模型的最低能态。型号减速机丢弃规定,具有比突出杆低汉克尔奇异值。

  3. 尝试不同的缩小模型订单发现,保留了为您的应用程序非常重要的动态最低阶的模式。要指定不同的顺序,或者:

    • 输入模型订单简化模型订单领域。可以输入单一的整数或整数的数组,如10:14要么[8,11,12]

    • 点击汉克尔奇异值图一棒指定降阶模型的最低能量状态。按住Ctrl键单击指定多个值。

    当您更改指定的简化模型秩序,型号减速机自动计算新的降阶模型。如果指定了多个型号的订单,型号减速机计算多个降阶模型,并显示他们对剧情的响应。

  4. 可选地,检查原始和降阶模型之间的绝对或相对误差,除了频率响应。选择使用上的按钮错误情节类型平衡截断标签。

    有关使用分析地块的详细信息,请参阅可视化降阶模型的型号减速机应用

  5. 如果低频力度不是您的应用程序很重要,你可以清除保留直流增益复选框。这样做有时产生在原始和降阶模型之间较高频率的更好匹配。

    当您检查或清除保留直流增益复选框,型号减速机自动计算新的降阶模型。有关此选项的详细信息,请参阅比较截断和DC匹配的低次模型逼近

  6. 可选地,限制汉克尔奇异值计算到的特定频率范围。当模型感兴趣的区域外模式,以您的特定应用这样的限制是非常有用的。当您应用的频率限制,型号减速机确定其中规定截断仅基于指定的频率范围内的能量贡献。该范围之外忽略能量贡献可以产生一个更低阶近似这仍然是满足您的应用程序。

    为了限制奇异值计算,检查选择频率范围。然后,通过指定的频率范围:

    • 在文本框中,输入形式的矢量[FMIN,FMAX]。单位是弧度/ TIMEUNIT,其中TIMEUNIT是个TIMEUNIT您正在减少模型的属性。

    • 在响应曲线或错误情节,拖动遮蔽区域或阴影区域本身的边界。型号减速机分析仅能在阴影区域内的国家的贡献。

    当您检查或清除选择频率范围复选框或改变所选择的范围内,型号减速机自动计算新的降阶模型。

    注意

    检查选择频率范围自动清除保留直流增益。甚至执行一个DC匹配使用频率限制时,再检查保留直流增益

  7. 当你有一个或多个简化模型要存储和分析进一步,点击。新车型出现在数据浏览器。如果已指定多个订单,每一个缩小的模型单独出现。型号名称反映了简化模型的顺序。

    建立在简化模型后数据浏览器,你可以继续改变减速参数和不同的顺序进行分析和比较,建立简化模型。

现在,您可以简化模型进行进一步的分析。例如:

  • 检查降低了系统的其它反应,如阶跃响应或尼柯尔斯图。要做到这一点,使用的工具地块标签。看到可视化降阶模型的型号减速机应用想要查询更多的信息。

  • 出口减少的模型到MATLAB工作区进行进一步的分析和控制设计。在型号减速机选项卡,单击出口

生成MATLAB代码平衡截断

要创建你可以在命令行中使用的模型进一步削减任务的MATLAB脚本,请点击创建简化模型,并选择MATLAB生成脚本

型号减速机创建一个使用脚本balred命令执行与您所设定的参数和选项模型简化平衡截断标签。该脚本在MATLAB编辑器中打开。

在其他环境中平衡截断

相反,在工作中型号减速机应用程序,你可以在其他环境中进行平衡截断。

也可以看看

应用

现场编辑任务

功能

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