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at - Automatisierungstechnik

Methoden und Anwendungen der Steuerungs-, Regelungs- und Informationstechnik

[AT - Automation Technology: Methods and Applications of Control, Regulation, and Information Technology
]

Editor-in-Chief: Jumar, Ulrich


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2196-677X
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Numerische Methoden zur passivitätserhaltenden Modellreduktion (Numerical Methods for Passivity Preserving Model Reduction)

Heike Faßbender / Peter Benner
Published Online: 2009-09-25 | DOI: https://doi.org/10.1524/auto.2006.54.4.153

Abstract

Bei der Modellierung dynamischer Systeme entstehen heutzutage häufig Systeme hoher Ordnung (d.h. mit 10000 und mehr Gleichungen). Um eine numerische Simulation mit akzeptablem zeitlichem Umfang zu gewährleisten, reduziert man das gegebene dynamische System von Gleichungen zu einem System derselben Form, welches eine Lösung mit stark verkürzter Rechenzeit erlaubt. Häufig wird gefordert, dass das reduzierte System die selben Eigenschaften wie das unreduzierte Modell aufweist; wichtige Eigenschaften sind in diesem Zusammenhang insbesondere Stabilität und Passivität. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über numerische Verfahren zur passivitätserhaltenden Modellreduktion.

Abstract

Nowadays, modeling dynamical system often yields state-space models of very high order (that is, 10,000 or more equations). In order to guarantee a numerical simulation in reasonable time, the dynamical system is reduced to one of the same form which allows the solution in much less computing time. Usually one would like to obtain a reduced system that has the same properties as the original system. In this paper, we will consider stable and passive systems and give an overview of numerical methods for passivity preserving model reduction methods.

Keywords: state space model; linear; time-invariant; stable; passive; model reduction; balanced truncation; Padé-approximation

About the article

Published Online: 2009-09-25

Published in Print: 2006-04-01


Citation Information: at - Automatisierungstechnik, Volume 54, Issue 4/2006, Pages 153–160, ISSN (Print) 0178-2312, DOI: https://doi.org/10.1524/auto.2006.54.4.153.

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[1]
Wolfgang Witteveen
World Journal of Mechanics, 2012, Volume 02, Number 06, Page 311
[2]
Athanasios C. Antoulas
at – Automatisierungstechnik, 2007, Volume 55, Number 9
[4]
Albert Albers and Jens Ottnad
Journal of Mechanical Design, 2010, Volume 132, Number 4, Page 041008

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