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模型降阶

获得复杂模型的低阶逼近

使用低阶模型可以简化分析和控制设计。相对于高阶模型,较简单的模型也更容易理解和操作。当您线性化复杂的 Simulink® 或 Partial Differential Equation Toolbox™ 模型、互连模型元素或使用其他过程以生成对您的应用尤为有用的动态特性影响不太大的状态时,您可以获得高阶模型。使用 Control System Toolbox™ 软件,您可以获得普通 LTI 模型或大型稀疏 LTI 模型的低阶模型。

要获得低阶模型,您可以:

  • 使用 freqsepmodalsep 丢弃在特定频率范围或感兴趣区域之外的模式(极点)。

  • 使用各种方法和标准(如平衡截断)计算 LTI 或稀疏 LTI 模型的低阶逼近。使用 reducespec 作为这些工作流的入口函数。

此外,您还可以通过使用 minrealsminrealxelim 等函数执行零极点对相消或消除低贡献状态来简化模型。

您还可以使用模型降阶器和实时编辑器中的模型降阶任务以交互方式减少模型阶数。

有关降低模型阶数的方法的详细信息,请参阅Model Reduction Basics

App

模型降阶器Reduce complexity of linear time-invariant (LTI) models

实时编辑器任务

模型降阶Reduce complexity of linear time-invariant (LTI) models in the Live Editor (自 R2019b 起)

函数

全部展开

minreal最小实现或零极点相消
sminrealEliminates structurally disconnected states, delays, and blocks
xelimEliminate states from state-space models (自 R2023b 起)
modalsepCompute modal decomposition (自 R2023b 起)
modalsumSum of modal components (自 R2023b 起)
stabsepStable-unstable decomposition
freqsepSlow-fast decomposition
reducespecCreate model order reduction specifications (自 R2023b 起)
processRun model order reduction algorithm (自 R2023b 起)
view (balanced)Plot state contributions when using balanced truncation method (自 R2023b 起)
getrom (balanced)Obtain reduced-order models when using balanced truncation method (自 R2023b 起)
view (ncf)Plot state contributions when using balanced truncation of normalized coprime factors method (自 R2023b 起)
getrom (ncf)Obtain reduced-order models when using balanced truncation of normalized coprime factors method (自 R2023b 起)
view (modal)Plot mode information when using modal truncation method (自 R2023b 起)
getrom (modal)Obtain reduced-order models when using modal truncation method (自 R2023b 起)

对象

全部展开

BalancedTruncationBalanced truncation model order reduction (自 R2023b 起)
BalancedTruncationOptionsOptions for model order reduction with balanced truncation (自 R2023b 起)
NCFBalancedTruncationBalanced truncation of normalized coprime factors model order reduction specification (自 R2023b 起)
ModalTruncationModal truncation model order reduction specification (自 R2023b 起)
ModalTruncationOptionsOptions for model order reduction with modal truncation (自 R2023b 起)
SparseBalancedTruncationSparse balanced truncation model order reduction object (自 R2023b 起)
SparseBalancedTruncationOptionsOptions for sparse model order reduction with balanced truncation method (自 R2023b 起)
SparseModalTruncationSparse modal truncation model order reduction specification (自 R2023b 起)
SparseModalTruncationOptionsOptions for sparse model order reduction with modal truncation method (自 R2023b 起)

主题

模型简化工作流

模型简化

LTI 模型降阶

稀疏 LTI 模型降阶

交互式工作流