Hoe dynamische systemen met verschillende abstractiegraden te vergelijken?

Marius Oei

2017-05-09 15:08:27 UTC

view on stackexchange narkive permalink

Ik modeleer een voertuig als een multibody-systeem in Matlab / Simulink. Mijn doelen zijn:

Heb een realistisch simulatiemodel zodat ik geen prototypemetingen hoef te doen de hele tijd.
Los specifieke parameterschattingstaken op en pas besturingsmechanismen voor rijhulpsystemen toe.

Nu voor de eerste taak Ik heb een gedetailleerd multibody-model gemaakt dat de kinematica van de ophanging van het echte voertuig imiteert, een bandenmodel heeft, enzovoort.

Voor de tweede taak zou dit model natuurlijk te veel rekeninspanning vergen voor een realtime toepassing op de ECU van een voertuig. Daarom heb ik extra modellen gemaakt met minder complexiteit voor verschillende doeleinden (bijv. een enkelsporig model).

Nu zou ik niet alleen willen weten hoe "goed" het complexe model komt overeen met het echte voertuig, maar ook in welke mate de "interessante" dynamiek van het complexe model overeenkomt met de vereenvoudigde.

Wat ik zou willen vermijden is alleen testsignalen gebruiken en grafieken bekijken om kijk of ze "soortgelijk" zijn. Een meer diepgaande benadering die me wiskundig min of meer degelijke resultaten oplevert, zou mooi zijn. Numerieke oplossingen zijn echter prima, ik verwacht geen mooie analytische benaderingen te vinden voor complexe niet-lineaire systemen.

Ik ben op zoek naar literatuur of advies over dit soort problemen. Ik weet zeker dat gevoeligheidsanalyse een belangrijk onderdeel van de oplossing is en ik heb daar al wat bronnen over gevonden. Maar het helpt niet veel als ik 2 modellen (of model en realiteit) wil vergelijken.

Ik ben dankbaar voor elke hint!

U moet uw bewegingsvergelijkingen toevoegen. Het is moeilijk om advies te geven zonder de systeemode te zien.

Het complexe systeem heeft ongeveer 50 toestandsvariabelen, dus de ode (ik kon het niet eens gewoon opschrijven omdat ik Simscape gebruikte) zou niet al te nuttig zijn, vrees ik. Zelfs de eenvoudigere modellen hebben nog vrij complexe ode's. Dus mijn vraag is eigenlijk ** hoe kan ik bepalen welke toestanden / dynamiek belangrijk zijn ** en ** hoe kan ik twee dynamische systemen ** vergelijken?

Ik weet dat dit een breed onderwerp is, daarom zoek ik literatuur. Ik kon tot nu toe niets nuttigs vinden. Maar ik heb het gevoel dat er onderzoek moet worden gedaan naar validatie van dynamische modellen en naar de evaluatie van modellen met een lagere orde.

Is je ODE lineaire tijdsinvariant?

De meest algemene manier om dit te benaderen is door vergelijking in het frequentiedomein. Als een enkele metriek vereist is, wilt u de Vinnicombe-gap (of Nu-gap) -afstand.