减速器模型
降低线性时不变(LTI)模型的复杂性
描述
的减速器模型App让你计算高阶模型的降阶近似。使用低阶模型可以简化分析和控制设计。更简单的模型也更容易理解和操作。在为植物设计控制器之前,可以将植物模型简化为关注相关动态。或者,您可以使用模型约简来简化全阶控制器。
使用以下任何一种方法,减速器模型帮助您减少模型顺序,同时保留对您的应用程序很重要的模型特征:
平衡截断——去除能量贡献相对较小的状态。
模式选择—通过指定感兴趣的频率范围来选择模式。
零极简化——消除抵消或接近抵消的零极对。
减速器模型提供响应图和错误图,以帮助确保降阶模型保留重要的动态。有关模型简化的更多信息以及为什么它有用,请参见模型简化基础知识.
作为一种替代减速器模型让您交互式地执行模型简化并为实时脚本生成代码的应用程序,请参阅减少模型订单任务。
打开模型减速器App
MATLAB®工具条:在应用程序选项卡,在控制系统设计与分析,单击应用程序图标。
MATLAB命令提示符:输入
modelReducer
.
参数
平衡截断选项卡模型
-当前选择的减量型号
模型名称
选项中指定要减少的模型模型下拉列表。该列表包括当前数据浏览器中的所有模型。要将一个模型从MATLAB工作区获取到数据浏览器中,可以在减速器模型选项卡上,单击导入模型.你可以导入任何:
特遣部队
,党卫军
,或zpk
正确的模型。该模型可以是SISO或MIMO,以及连续或离散。连续时间模型必须没有时间延迟。为了减少具有时间延迟的连续时间模型,首先使用
pade
将时滞近似为模型动力学。离散时间模型可能有时间延迟。对于平衡截断减少方法,应用程序使用
absorbDelay
将延迟转换为极点z= 0后,再约简模型。附加状态反映在响应图和汉克尔奇值图中。
广义模型如
一族
模型。的减速器模型App使用所有控件设计块的当前值或标称值模型
(见getValue
).
请注意
减速器模型假设模型时间单位(在TimeUnit
属性)为秒。如果您的模型没有TimeUnit = 'seconds'
,使用chgTimeUnit
将模型转换为秒。
减少订单
-简化模型的状态数
整数|整数数组
指定降阶模型中的状态数。在模型的不稳定状态数和原始模型的状态数之间的任何值都是允许的。如果指定一个值,减速器模型计算并显示该顺序的模型的响应。如果指定多个值,减速器模型计算所有指定订单的模型,并在同一图上显示它们的响应。要将简化的模型存储在数据浏览器中,单击.
有关更多信息,请参见平衡截断模型约简.
例子:5
例子:4:7
例子:(3、7、10)
错误绑定
—错误绑定的类型
绝对
(默认)|相对
中选择适当的选项,可以在绝对误差和相对误差之间进行选择错误绑定.设置为绝对
控制绝对误差
同时将其设置为相对
控制相对误差
.相对误差给出了较好的跨频率匹配,而绝对误差强调了增益最大的区域。
有关更多信息,请参见平衡截断模型约简.
保持直流增益
-将简化模型的直流增益与原模型匹配
选中(默认)|未选中
当保持直流增益,简化模型的直流增益等于原模型的直流增益。当模型的DC行为在您的应用程序中很重要时,保持选中此选项。取消选中该选项以获得更高频率行为的更好匹配。
有关更多信息,请参见平衡截断模型约简.
关注范围
-将分析限制在指定的频率
未检查(默认)|已检查
默认情况下,减速器模型分析所有频率的汉克尔奇异值。当您知道模型在您的特定应用程序感兴趣的区域之外具有模态时,将此分析限制在特定的频率范围内是有用的。当你施加频率限制时,减速器模型确定哪些状态是要截断的低能量状态,仅根据它们在指定频率范围内的能量贡献。关注范围仅在以下情况下可用错误绑定设置为绝对
.
若要将状态贡献的分析限制在特定的频率范围内,请检查关注范围.然后,拖动响应图上的垂直游标以指定感兴趣的频率范围。或者,在文本框中输入一个频率范围作为表单的向量[fmin, fmax]
.单位是rad / TimeUnit
,在那里TimeUnit
是TimeUnit
所约简模型的性质。
模型
-当前选择的减量型号
模型名称
选项中指定要减少的模型模型下拉列表。该列表包括当前数据浏览器中的所有模型。要将一个模型从MATLAB工作区获取到数据浏览器中,可以在减速器模型选项卡上,单击导入模型.你可以导入任何:
特遣部队
,党卫军
,或zpk
正确的模型。该模型可以是SISO或MIMO,以及连续或离散。连续时间模型必须没有时间延迟。为了减少具有时间延迟的连续时间模型,首先使用
pade
将时滞近似为模型动力学。离散时间模型可能有时间延迟。对于平衡截断减少方法,应用程序使用
absorbDelay
将延迟转换为极点z= 0后,再约简模型。附加状态反映在响应图和汉克尔奇值图中。
广义模型如
一族
模型。的减速器模型App使用所有控件设计块的当前值或标称值模型
(见getValue
).
有关更多信息,请参见模式选择模型约简.
请注意
减少模型订单假设模型时间单位(在TimeUnit
属性)为秒。如果您的模型没有TimeUnit = 'seconds'
,使用chgTimeUnit
将模型转换为秒。
低截止
-最低模态频率
积极的标量
输入要保留在简化模型中的最慢动态的频率。固有频率低于此截止点的极点从简化模型中被剔除。
上截止
-最高模式频率
积极的标量
输入要保存在简化模型中的最快动态的频率。固有频率高于此截止点的极点从简化模型中被剔除。
模型
-当前选择的减量型号
模型名称
选项中指定要减少的模型模型下拉列表。该列表包括当前数据浏览器中的所有模型。要将一个模型从MATLAB工作区获取到数据浏览器中,可以在减速器模型选项卡上,单击导入模型.你可以导入任何:
特遣部队
,党卫军
,或zpk
正确的模型。该模型可以是SISO或MIMO,以及连续或离散。连续时间模型必须没有时间延迟。为了减少具有时间延迟的连续时间模型,首先使用
pade
将时滞近似为模型动力学。离散时间模型可能有时间延迟。对于平衡截断减少方法,应用程序使用
absorbDelay
将延迟转换为极点z= 0后,再约简模型。附加状态反映在响应图和汉克尔奇值图中。
广义模型如
一族
模型。的减速器模型App使用所有控件设计块的当前值或标称值模型
(见getValue
).
极-零对的简化
-零极抵消公差
积极的标量
通过使用滑块或在文本框中输入一个值来设置极零抵消的公差。该值决定了极点和零的距离必须有多近减速器模型将它们从简化模型中剔除。将滑块向左移动或在文本框中输入更小的值,通过取消更少的极点和零,使模型更不简化。将滑块向右移动,或输入较大的值,通过取消距离较远的极点和零,可以进一步简化模型。
有关更多信息,请参见Pole-Zero简化.
编程使用
版本历史
在R2016a中介绍