低次元化モデリング

正確な代理の作成による Simulink^® モデルの計算量の削減

"低次元化モデリング" は、モデルの忠実度を許容範囲内の誤差で維持しながら、モデルの計算量やストレージ要件を削減する手法です。低次元化されたモデルを使用すると、制御の設計と解析が簡素化されます。

削減前の次元で高忠実度のサードパーティシミュレーションモデルを含む、Simulink でモデル化されたサブシステムの低次元化モデル (ROM) を作成できます。作成した ROM は、システムレベルのデスクトップシミュレーション、ハードウェアインザループ (HIL) テスト、制御設計、バーチャルセンサーモデリングに使用できます。

Reduced Order Modeler アプリは、Simulink モデルまたはモデル内のサブシステムに基づいて、ROM を作成するための UI ワークフローを提供します。アプリを使用するには、アドオンの取得と管理の手順に従って、Reduced Order Modeler for MATLAB^® サポートパッケージをインストールします。

アプリ

Reduced Order Modeler

Create reduced order models based on Simulink models, subsystems within models, or simulation data (R2025b 以降)

トピック

低次元化モデリングの基礎

Reduced Order Modeling Overview (System Identification Toolbox)
Reduce computational complexity of models by creating accurate surrogates.

データ駆動型の手法

Reduced Order Modeling of Electric Vehicle Battery System Using Neural State-Space Model (System Identification Toolbox)
This example shows a reduced order modeling (ROM) workflow, where you use deep learning to obtain a low-order nonlinear state-space model that serves as a surrogate for a high-fidelity battery model.
Surrogate Modeling Using Gaussian Process-Based NLARX Model (System Identification Toolbox)
In this example, you replace a hydraulic cavitation cycle model in Simulink with a surrogate nonlinear ARX (NLARX) model to facilitate faster simulation.
Simulink における LSTM ネットワークを使用した物理システムのモデリング (Deep Learning Toolbox)
この例では、長短期記憶 (LSTM) ニューラルネットワークを使用して、Simulink® モデルでバーチャルセンサーとして機能する低次元化モデル (ROM) を作成する方法を示します。

線形化ベースの手法

昇圧コンバーターモデルの LPV 近似 (Simulink Control Design)
線形パラメーター変動モデルを使用して非線形の Simscape™ Electrical™ モデルを近似する。
Model Reducer アプリを使用したモデル次数の低次元化 (Control System Toolbox)
重要なダイナミクスを維持した状態でモデル次数を対話的に低次元化する。
Sparse Modal Truncation of Linearized Structural Beam Model (Control System Toolbox)
Compute a low-order approximation of a sparse state-space model obtained from linearizing a structural beam model. (R2023b 以降)
システム同定を使用したモデルコンポーネントの線形化の指定 (Simulink Control Design)
System Identification Toolbox™ ソフトウェアを使用すると、適切に線形化されていないモデルコンポーネントの線形システムを特定し、特定されたシステムを使用して線形化を指定できます。
Reduced Order Modeling of a Nonlinear Dynamical System as an Identified Linear Parameter Varying Model (System Identification Toolbox)
Identify a linear parameter varying reduced order model of a cascade of nonlinear mass-spring-damper systems.
LTI システムの配列を使用した非線形動作の近似 (Simulink Control Design)
線形パラメーター変動モデルを使用して非線形システムのダイナミクスを近似できます。

物理学に基づく手法

柔軟体としての掘削機ディッパーアームのモデル化 (Simscape Multibody)
Reduced Order Flexible Solid ブロックを使用して、任意のジオメトリの変形可能なボディをモデル化する。ボディの CAD ジオメトリから開始して、有限要素メッシュを生成し、ブロックで使用する低次元化されたデータを生成する。
Improve Simulation Speed of Power Electronics Systems with Reduced Order Modeling (Simscape Electrical)
This example shows how to enhance the model simulation speed of an electro-thermal DC-DC step-down converter by converting a high-fidelity switch to a reduced order model (ROM) switch. (R2024b 以降)