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モデル次数の低次元化

複雑なモデルの低次の近似を得る

低次のモデルを使用すると、解析および制御設計を簡略化できます。簡略化されているモデルの方が、高次のモデルより理解も操作もしやすくなります。複雑な Simulink® モデルまたは Partial Differential Equation Toolbox™ モデルを線形化した場合、モデル要素を相互接続した場合、またはアプリケーションにとって特に重要なダイナミクスにあまり寄与しない状態を生成するその他のプロセスを使用した場合に、高次のモデルが得られることがあります。Control System Toolbox™ ソフトウェアを使用して、通常の LTI モデルまたは大規模なスパース LTI モデルに対して低次のモデルを得ることができます。

低次のモデルを得るために、以下を行うことができます。

  • freqsep または modalsep を使用して、特定の周波数範囲または関心領域の外側にあるモード (極) を破棄する。

  • 平衡化打ち切りなどの各種手法および基準を使用して、LTI モデルまたはスパース LTI モデルの低次の近似を計算する。これらのワークフローのエントリ ポイントとして reducespec を使用します。

また、minrealsminrealxelim などの関数を使用して、極-零点のペアを相殺したり、寄与度の低い状態を削除したりして、モデルを簡略化することもできます。

さらに、Model Reducer アプリおよびライブ エディターの [モデル次数の低次元化] タスクを使用してモデルの次数を対話的に低次元化することもできます。

モデルの次元を減らす方法の詳細については、モデルの低次元化の基礎を参照してください。

アプリ

Model Reducer線形時不変 (LTI) モデルの複雑度を低減

ライブ エディター タスク

モデル次数の低次元化ライブ エディターで線形時不変 (LTI) モデルの複雑度を低減 (R2019b 以降)

関数

すべて展開する

minreal最小実現または極-零点相殺
sminreal構造的極零相殺
xelimEliminate states from state-space models (R2023b 以降)
modalsepCompute modal decomposition (R2023b 以降)
modalsumSum of modal components (R2023b 以降)
stabsep安定/不安定分解
freqsep低速/高速分解
reducespecCreate model order reduction specifications (R2023b 以降)
processRun model order reduction algorithm (R2023b 以降)
view (balanced)Plot state contributions when using balanced truncation method (R2023b 以降)
getrom (balanced)Obtain reduced-order models when using balanced truncation method (R2023b 以降)
view (ncf)Plot state contributions when using balanced truncation of normalized coprime factors method (R2023b 以降)
getrom (ncf)Obtain reduced-order models when using balanced truncation of normalized coprime factors method (R2023b 以降)
view (modal)Plot mode information when using modal truncation method (R2023b 以降)
getrom (modal)Obtain reduced-order models when using modal truncation method (R2023b 以降)

オブジェクト

すべて展開する

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

トピック

モデルを低次元化するワークフロー

モデルの簡略化

LTI モデルの次数の低次元化

スパース LTI モデルの次数の低次元化

対話的ワークフロー