Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > math > arXiv:2508.17503

帮助 | 高级搜索

数学 > 优化与控制

arXiv:2508.17503 (math)
[提交于 2025年8月24日 ]

标题: 第一和第二阶最优$\mathcal{H}_2$模型降阶对于线性连续时间系统

标题: First and Second Order Optimal $\mathcal{H}_2$ Model Reduction for Linear Continuous-Time Systems

Authors:Wenshan Zhu, Imad Jaimoukha
摘要: 在本文中,我们研究单输入单输出(SISO)连续时间线性时不变(LTI)系统的最优$\mathcal{H}_2$模型降阶问题。提出了一种半定松弛(SDR)方法,以确定全局最优的插值点,通过基于Krylov投影的方法提供一种有效计算降阶模型的方式。与迭代方法相比,我们使用可控性Gramian和矩匹配条件,通过引入一个上界$\gamma$来将模型降阶问题转化为凸优化,以最小化模型降阶误差系统的$\mathcal{H}_2$范数。我们还证明了对于一阶降阶模型,该松弛是精确的,并通过例子表明对于二阶降阶模型也是精确的。我们在例子中比较了我们提出的方法与其他迭代方法和选择方法的性能。重要的是,我们的方法还提供了一种验证已知局部收敛方法全局最优性的手段。
摘要: In this paper, we investigate the optimal $\mathcal{H}_2$ model reduction problem for single-input single-output (SISO) continuous-time linear time-invariant (LTI) systems. A semi-definite relaxation (SDR) approach is proposed to determine globally optimal interpolation points, providing an effective way to compute the reduced-order models via Krylov projection-based methods. In contrast to iterative approaches, we use the controllability Gramian and the moment-matching conditions to recast the model reduction problem as a convex optimization by introducing an upper bound $\gamma$ to minimize the $\mathcal{H}_2$ norm of the model reduction error system. We also prove that the relaxation is exact for first order reduced models and demonstrate, through examples, that it is exact for second order reduced models. We compare the performance of our proposed method with other iterative approaches and shift-selection methods on examples. Importantly, our approach also provides a means to verify the global optimality of known locally convergent methods.
评论: 8页,5张图,CDC会议
主题: 优化与控制 (math.OC) ; 系统与控制 (eess.SY)
MSC 类: 93-10
引用方式: arXiv:2508.17503 [math.OC]
  (或者 arXiv:2508.17503v1 [math.OC] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2508.17503
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Imad Jaimoukha Dr [查看电子邮件]
[v1] 星期日, 2025 年 8 月 24 日 19:59:53 UTC (143 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
math
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-08
切换浏览方式为:
cs
cs.SY
eess
eess.SY
math.OC

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号