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Reduzierung der Modellordnung

Approximationen niedriger Ordnung für komplexe Modelle erhalten

Die Arbeit mit Modellen niedriger Ordnung kann die Analyse und den Regelungsentwurf vereinfachen. Einfachere Modelle sind auch leichter zu verstehen und zu handhaben als Modelle höherer Ordnung. Sie können Modelle höherer Ordnung erhalten, wenn Sie komplexe Simulink®- oder Partial Differential Equation Toolbox™-Modelle linearisieren, Modellelemente miteinander verbinden oder andere Prozesse verwenden, die Zustände erzeugen, die nicht viel zu der Dynamik beitragen, die für Ihre Anwendung von besonderem Interesse ist. Mit der Control System Toolbox™-Software können Sie Modelle niedriger Ordnung für gewöhnliche LTI-Modelle oder große, schwach besetzte LTI-Modelle erhalten.

Um Modelle niedriger Ordnung zu erhalten, können Sie:

  • Moden (Polstellen), die außerhalb eines bestimmten Frequenzbereichs oder einer Region von Interesse liegen, mit freqsep oder modalsep verwerfen.

  • Annäherungen niedriger Ordnung von LTI- oder schwach besetzten LTI-Modellen mit Hilfe verschiedener Techniken und Kriterien, wie z. B. balancierter Trunkierung, berechnen. Verwenden Sie reducespec als Einstiegspunkt für diese Workflows.

Darüber hinaus können Sie Modelle vereinfachen, indem Sie Pol-Nullstellen-Paare löschen oder Zustände mit geringem Beitrag mit Funktionen wie minreal, sminreal oder xelim eliminieren.

Sie können die Modellordnung auch interaktiv reduzieren, indem Sie die App Model Reducer und die Aufgabe Reduce Model Order im Live Editor verwenden.

Weitere Informationen über Möglichkeiten zur Reduzierung der Modellordnung finden Sie unter Model Reduction Basics.

Apps

Model ReducerReduce complexity of linear time-invariant (LTI) models

Live Editor Tasks

Reduzierung der ModellordnungReduce complexity of linear time-invariant (LTI) models in the Live Editor (Seit R2019b)

Funktionen

alle erweitern

minrealMinimalrealisierung oder Pol-Nullstellen-Aufhebung
sminrealEliminates structurally disconnected states, delays, and blocks
xelimEliminate states from state-space models (Seit R2023b)
modalsepCompute modal decomposition (Seit R2023b)
modalsumSum of modal components (Seit R2023b)
stabsepStable-unstable decomposition
freqsepSlow-fast decomposition
reducespecCreate model order reduction specifications (Seit R2023b)
processRun model order reduction algorithm (Seit R2023b)
view (balanced)Plot state contributions when using balanced truncation method (Seit R2023b)
getrom (balanced)Obtain reduced-order models when using balanced truncation method (Seit R2023b)
view (ncf)Plot state contributions when using balanced truncation of normalized coprime factors method (Seit R2023b)
getrom (ncf)Obtain reduced-order models when using balanced truncation of normalized coprime factors method (Seit R2023b)
view (modal)Plot mode information when using modal truncation method (Seit R2023b)
getrom (modal)Obtain reduced-order models when using modal truncation method (Seit R2023b)

Objekte

alle erweitern

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

Themen

Workflows zur Modellreduzierung

Modellvereinfachung

Reduzierung der LTI-Modellordnung

Reduzierung der Modellordnung bei schwach besetzten LTI-Modellen

Interaktive Workflows