×

一类双线性广义系统的基于Krylov子空间的模型约简。 (英语) Zbl 1402.65083号

摘要:我们使用内插投影框架考虑双线性广义系统的模型降阶。通过使用Volterra-Wiener方法,此类非线性广义系统可以由一系列广义线性广义系统(也称为子系统)表示[W.J.鲁,非线性系统理论。Volterra-Wiener方法。马里兰州巴尔的摩:约翰·霍普金斯大学出版社(1981;Zbl 0666.93065号)]. 双线性系统的标准投影技术利用这些子系统的广义传递函数来构造插值近似。然而,得到的降阶系统可能与广义传递函数的多项式部分不匹配。这可能导致\(mathcal H_2)或\(mathcal H_infty)范数方面的无限误差。本文通过假设双线性系统的一种特殊结构,导出了每个子系统多项式部分的显式表达式,该双线性系统在双线性项为零的情况下简化为指数-1线性广义系统或微分代数方程(DAE)。这使我们能够提出一种双线性DAE的插值技术,它不仅实现插值,而且保留了双线性系统的多项式部分。该方法扩展了指数-1线性DAE的插值技术[C.比蒂S.古格霉素,系统。控制信函。58,第3期,225-232页(2009年;Zbl 1159.93317号)]到双线性DAE。用数值例子说明了理论结果。

MSC公司:

65升80 微分代数方程的数值方法
34A09号 隐式常微分方程,微分代数方程
93B11号机组 系统结构简化
93二氧化碳 控制理论中的线性系统
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部 链接

参考文献:

[1] Antoulas,A.C.,《大尺度动力系统近似》(2005),SIAM出版物:SIAM出版物,宾夕法尼亚州费城·Zbl 1112.93002号
[2] 美国鲍尔。;本纳,P。;Feng,L.,线性和非线性系统的模型降阶:系统理论视角,Arch。计算。方法工程,21,4,331-358(2014)·Zbl 1348.93075号
[3] 本纳,P。;梅赫曼,V。;Sorensen,D.(大尺度系统的降维。大尺度系统降维,计算科学与工程讲义,第45卷(2005),Springer-Verlag:Springer-Verlag Berlin/Heidelberg,德国)·Zbl 1066.65004号
[4] Schilders,W.H.A。;Van der Vorst,H.A。;Rommes,J.,《模型降阶:理论、研究方面和应用》(2008年),《施普林格-弗拉格:施普林格柏林》,海德堡·Zbl 1143.65004号
[5] Moore,B.C.,线性系统中的主成分分析:可控性、可观测性和模型简化,IEEE Trans。自动化。控制,AC-26,1,17-32(1981)·Zbl 0464.93022号
[6] Freund,R.W.,基于Krylov子空间的模型简化方法,Acta Numer。,12, 267-319 (2003) ·Zbl 1046.65021号
[7] 古吉丁,S。;安托拉斯,A.C。;Beattie,C.,大型动力系统的(H_2)模型简化,SIAM J.矩阵分析。应用。,30, 2, 609-638 (2008) ·Zbl 1159.93318号
[8] Kunkel,P。;Mehrmann,V.L.,《微分代数方程:分析和数值解》(2006),欧洲数学学会·Zbl 1095.34004号
[9] 本纳,P。;博尔霍夫,M。;Kressner博士。;梅尔,C。;Stykel,T.,《数值代数、矩阵理论、微分代数方程和控制理论》(2015),Springer·Zbl 1322.00048号
[10] 斯图尔特,G.W。;Sun,J.G.,矩阵扰动理论(1990),学术出版社:纽约学术出版社·Zbl 0706.65013号
[11] Bai,Z.,Krylov子空间技术用于大型动力系统的降阶建模,应用。数字。数学。,43, 1-2, 9-44 (2002) ·Zbl 1012.65136号
[12] Bai,Z。;Skoogh,D.,双线性动力系统模型简化的投影方法,线性代数应用。,415, 2-3, 406-425 (2006) ·Zbl 1107.93012号
[13] 本纳,P。;Breiten,T.,基于插值的双线性控制系统(H_2)模型简化,SIAM J.矩阵分析。应用。,33, 3, 859-885 (2012) ·Zbl 1256.93027号
[14] 本纳,P。;Damm,T.,Lyapunov方程,能量泛函,双线性和随机系统的模型降阶,SIAM J.控制优化。,49, 2, 686-711 (2011) ·Zbl 1217.93158号
[15] Breiten,T。;Damm,T.,双线性控制系统模型降阶的Krylov子空间方法,系统。控制信函。,59, 10, 443-450 (2010) ·Zbl 1198.93055号
[17] Phillips,J.R.,基于投影的弱非线性时变系统模型简化方法,IEEE Trans。计算-辅助设计。集成。电路系统。,22, 2, 171-187 (2003)
[18] 张,L。;Lam,J.,双线性系统的On(H_2)模型约简,Automatica J.IFAC,38,2,205-216(2002)·Zbl 0991.93020号
[19] 本纳,P。;Breiten,T.,一类广义lyapunov方程的低秩方法及相关问题,数值。数学。,124, 3, 441-470 (2013) ·兹比尔1266.65068
[20] Shank,S.D。;西蒙西尼,V。;Szyld,D.B.,广义Lyapunov方程的有效低阶解,数值。数学。,134, 2, 327-342 (2016) ·Zbl 1348.65078号
[21] 古吉丁,S。;Stykel,T.公司。;Wyatt,S.,用插值投影法对广义系统进行模型简化,SIAM J.Sci。计算。,35、5、B1010-B1033(2013)·Zbl 1290.41001号
[22] Rugh,W.J.,非线性系统理论(1981),约翰霍普金斯大学出版社:约翰霍普金大学出版社巴尔的摩·兹伯利0666.93065
[23] 比蒂,C。;Gugercin,S.,结构保护模型简化的插值投影方法,系统。控制信函。,58, 3, 225-232 (2009) ·兹比尔1159.93317
[24] 梅奥,A.J。;Antoulas,A.C.,广义实现问题的解决框架,线性代数应用。,425, 2-3, 634-662 (2007) ·Zbl 1118.93029号
[25] 霍恩,R.A。;Johnson,C.R.,《矩阵分析主题》(1991),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社·Zbl 0729.15001号
[26] Bellman,R.,矩阵分析导论(1970),SIAM出版物:宾夕法尼亚州费城SIAM出版物·Zbl 0216.06101号
[27] Shilov,G.E.,《线性代数》(1977年),多佛出版社:纽约多佛出版社·Zbl 0218.15003号
[28] Chakraborty,S.,Diracδ函数在多个随机变量统计中的一些应用,Appl。申请。数学。,3, 1, 42-54 (2008) ·Zbl 1241.62087号
[29] 本纳,P。;Breiten,T.,线性参数变量系统的On(H_2)模型约简,Proc。申请。数学。机械。,11, 1, 805-806 (2011)
[30] Gu,C.,QLMOR:一种基于投影的非线性模型降阶方法,使用非线性系统的二次线性表示,IEEE Trans。计算-辅助设计。集成。电路系统。,30, 9, 1307-1320 (2011)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。