We develop an optimization-based algorithm for parametric model order reduction (PMOR) of linear time-invariant dynamical systems. Our method aims at minimizing the $\mathcal{H}_\infty \otimes \mathcal{L}_\infty$ approximation error in the frequency and parameter domain by an optimization of the reduced order model (ROM) matrices. State-of-the-art PMOR methods often compute several nonparametric ROMs for different parameter samples, which are then combined to a single parametric ROM. However, these parametric ROMs can have a low accuracy between the utilized sample points. In contrast, our optimization-based PMOR method minimizes the approximation error across the entire parameter domain. Moreover, due to our flexible approach of optimizing the system matrices directly, we can enforce favorable features such as a port-Hamiltonian structure in our ROMs across the entire parameter domain. Our method is an extension of the recently developed SOBMOR-algorithm to parametric systems. We extend both the ROM parameterization and the adaptive sampling procedure to the parametric case. Several numerical examples demonstrate the effectiveness and high accuracy of our method in a comparison with other PMOR methods.


翻译:我们提出了一种基于优化的参数化模型降阶(PMOR)算法,用于线性时不变动力系统。该方法旨在通过优化降阶模型(ROM)矩阵,最小化频率域和参数域中的$\mathcal{H}_\infty \otimes \mathcal{L}_\infty$近似误差。现有PMOR方法通常针对不同参数样本计算多个非参数化ROM,再将其组合成单一参数化ROM。然而,这类参数化ROM在采样点之间的参数区间内可能精度较低。相比之下,我们提出的基于优化的PMOR方法可在整个参数域内最小化近似误差。此外,由于采用直接优化系统矩阵的灵活策略,我们能够在整个参数域的ROM中强制引入理想特性(如端口-哈密顿结构)。本方法是对近期开发的SOBMOR算法在参数化系统上的扩展,我们将ROM参数化策略与自适应采样流程均推广至参数化情形。多个数值算例表明,与其他PMOR方法相比,本方法在有效性和高精度方面具有显著优势。

0
下载
关闭预览

相关内容

干货书!基于单调算子的大规模凸优化,348页pdf
专知会员服务
50+阅读 · 2022年7月24日
南大《优化方法 (Optimization Methods》课程,推荐!
专知会员服务
80+阅读 · 2022年4月3日
神经网络的拓扑结构,TOPOLOGY OF DEEP NEURAL NETWORKS
专知会员服务
35+阅读 · 2020年4月15日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
20+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
LibRec 精选:推荐系统的论文与源码
LibRec智能推荐
14+阅读 · 2018年11月29日
【泡泡一分钟】动态环境下稳健的单目SLAM
泡泡机器人SLAM
13+阅读 · 2018年3月22日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月9日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月7日
VIP会员
最新内容
【剑桥博士论文】智能体-环境协同优化
专知会员服务
3+阅读 · 今天14:33
为初级军官战术训练设计生成式人工智能平台
专知会员服务
5+阅读 · 今天6:43
《美军条令:作战伤员后送保障》
专知会员服务
4+阅读 · 今天6:38
《美空军条令出版物 4-0,维持》
专知会员服务
4+阅读 · 今天6:32
《基于仿真的空军任务规划优化》
专知会员服务
4+阅读 · 今天6:21
相关资讯
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
20+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
LibRec 精选:推荐系统的论文与源码
LibRec智能推荐
14+阅读 · 2018年11月29日
【泡泡一分钟】动态环境下稳健的单目SLAM
泡泡机器人SLAM
13+阅读 · 2018年3月22日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员