Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Model reduction using Harris hawk algorithm and moment matching

Sharma Aswant Kumar, Sambariya Dhanesh Kumar

Archives of Electrical Engineering

|

2021

|

Vol. 70, nr 4

959--978

EN

Physical machine systems are represented in the form of differential equations. These differential equations may be of the higher order and difficult to analyses. Therefore, it is necessary to convert the higher-order to lower order which replicates approximately similar properties of the higher-order system (HOS). This article presents a novel approach to reducing the higher-order model. The approach is based on the hunting demeanor of the hawk and escaping of the prey. The proposed method unifies the Harris hawk algorithm and the moment matching technique. The method is applied on single input single output (SISO), multi-input multi-output (MIMO) linear time–invariant (LTI) systems. The proposed method is justified by examining the result. The results are compared using the step response characteristics and response error indices. The response indices are integral square error, integral absolute error, integral time absolute error. The step response characteristics such as rise time, peak, peak time, settling time of the proposed reduced order follows 97%–100% of the original system characteristics.

2

Stabilized model reduction for nonlinear dynamical systems through a contractivity-preserving framework

Chaturantabut Saifon

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2020

|

Vol. 30, no. 4

615--628

EN

This work develops a technique for constructing a reduced-order system that not only has low computational complexity, but also maintains the stability of the original nonlinear dynamical system. The proposed framework is designed to preserve the contractivity of the vector field in the original system, which can further guarantee stability preservation, as well as provide an error bound for the approximated equilibrium solution of the resulting reduced system. This technique employs a low-dimensional basis from proper orthogonal decomposition to optimally capture the dominant dynamics of the original system, and modifies the discrete empirical interpolation method by enforcing certain structure for the nonlinear approximation. The efficiency and accuracy of the proposed method are illustrated through numerical tests on a nonlinear reaction diffusion problem.

3

Metody redukcji rzędu modelu w analizie elektromagnetycznej metodą elementów skończonych

Fotyga G.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2017

|

nr 6

581--584, CD

PL

Niniejszy artykuł opisuje nową technikę lokalnej redukcji rzędu modelu, która pozwala na poprawę efektywności Metody Elementów Skończonych (MES) w obliczeniach elektromagnetycznych. Zaproponowana technika została zaimplementowana w trójwymiarowym, wektorowym sformułowania MES. Jej efektywność została zweryfikowana poprzez symulację działania złożonych struktur mikrofalowych. Dzięki zaprezentowanemu algorytmowi uzyskano kilkudziesięciokrotne przyśpieszania analizy utrzymując żądaną dokładność obliczeń.

EN

The aim of this work is to improve the efficiency of the Finite Element Method (FEM) applied to electromagnetic problems by means of the novel technique of local model order reduction (MOR). The proposed technique has been implemented in the three-dimensional vector formulation of FEM. Its effectiveness has been verified by numerous simulations of microwave complex structures. The numerical tests prove that the proposed method provides significant reduction of the simulation time, without considerable loss of accuracy.

4

Model Order Reduction of Large-Scale Finite Element Systems in an MPI Parallelized Environment for Usage in Multibody Simulation

Volzer T., Eberhard P.

Archive of Mechanical Engineering

|

2016

|

Vol. LXIII, nr 4

475--494

EN

The use of elastic bodies within a multibody simulation became more and more important within the last years. To include the elastic bodies, described as a finite element model in multibody simulations, the dimension of the system of ordinary differential equations must be reduced by projection. For this purpose, in this work, the modal reduction method, a component mode synthesis based method and a moment-matching method are used. Due to the always increasing size of the non-reduced systems, the calculation of the projection matrix leads to a large demand of computational resources and cannot be done on usual serial computers with available memory. In this paper, the model reduction software Morembs++ is presented using a parallelization concept based on the message passing interface to satisfy the need of memory and reduce the runtime of the model reduction process. Additionally, the behaviour of the Block-Krylov-Schur eigensolver, implemented in the Anasazi package of the Trilinos project, is analysed with regard to the choice of the size of the Krylov base, the blocksize and the number of blocks. Besides, an iterative solver is considered within the CMS-based method.

PL

W ostatnich latach w symulacji układów wieloczłonowych coraz ważniejsze staje się uwzględnianie odkształcalności członów. By w symulacji układu wieloczłonowego można było wykorzystać człony odkształcalne, modelowane metodą elementów skończonych, rozmiar układu równań różniczkowych zwyczajnych musi być zredukowany drogą projekcji.W tym celu w prezentowanej pracy zastosowano metodę redukcji modalnej, metodę opartą na syntezie składowych postaciowych (CMS) oraz metodę dopasowania momentów. Wobec wciąż rosnącego rozmiaru układów niezredukowanych, obliczanie macierzy projekcji prowadzi do wielkiego zapotrzebowania na moce obliczeniowe i nie może być wykonane na zwykłych, szeregowych komputerach. W pracy zaprezentowano oprogramowanie do redukcji modelu Morembs++, w którym wykorzystuje się obliczenia równoległe z interfejsem transmisji wiadomości (MPI), co zaspokaja zapotrzebowanie na pamięć i zmniejsza czas wykonania niezbędnych obliczeń. Ponadto działanie blokowego solvera wartości własnych Kryłowa-Schura, zaimplementowanego w pakiecie oprogramowania Anasazi z projektu Trilinos, zostało przeanalizowane pod kątem wyboru rozmiaru bazy Kryłowa, rozmiaru bloku i liczby bloków. Rozważono także użycie solvera iteracyjnego w ramach metody opartej na syntezie składowych postaciowych (CMS).

5

Another Approach to the Fractional Order Derivatives

Sławiński M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2015

|

R. 91, nr 2

153-156

EN

This paper presents custom approach to the fractional order derivatives. It is proposed other opportunity to determine equation for fractional order derivatives calculation. All of the considerations are supported by the numerical examples that show the usefulness of certain properties of the fractional derivatives. In this article is made an attempt to answer the questions: What is the fractional derivative? When, where and why the fractional derivative should be used? Which one equation is appropriate for the fractional order derivative calculus?

PL

W artykule przedstawiono niestandardowe podejście do pochodnych niecałkowitego rzędu. Zaproponowana została możliwość definiowania dowolnych równań pozwalających na wyznaczenie pochodnych niecałkowitego rzędu. Teoria opisana w pracy została poparta przykładami, które pokazują użyteczność niektórych właściwości pochodnej niecałkowitego rzędu zdefiniowanej dowolnym równaniem. W artykule zrealizowana została próba odpowiedzi na pytania Czym jest pochodna niecałkowitego rzędu? Kiedy, gdzie i dlaczego pochodna niecałkowitego rzędu powinna być stosowana? Które równania do wyznaczania pochodnej niecałkowitego rzędu są poprawne?

6

Problemy doboru dynamiki modelu w układzie regulacji typu MFC

Brzózka J.

Zeszyty Naukowe / Akademia Morska w Szczecinie

|

2006

|

nr 10 (82)

107-116

PL

W strukturze nadążnego, odpornego układu regulacji (MFC) wykorzystywany jest model procesu regulowanego. Tematem artykułu są metody wyznaczania dynamiki tego modelu.

EN

A plant model is used in the structure of the robust, model following control system. The article deals with the determination of dynamics of this model.