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Low-Order Parametric State-Space Modeling of MIMO Systems in the Loewner Framework

Vojkovic, Tea und Quero, David und Poussot-Vassal, Charles und Vuillemin, Pierre (2023) Low-Order Parametric State-Space Modeling of MIMO Systems in the Loewner Framework. SIAM Journal on Applied Dynamical Systems. Society of Industrial and Applied Mathematics. doi: 10.1137/22M1509898. ISSN 1536-0040.

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Offizielle URL: https://epubs.siam.org/doi/10.1137/22M1509898

Kurzfassung

In this work, we present a novel data-driven method for identifying parametric MIMO generalized state-space or descriptor systems of low order that accurately capture the frequency and time domain behavior of large-scale linear dynamical systems. The low-order parametric descriptor systems are identified from transfer matrix samples by means of two-variable Lagrange rational matrix interpolation. This is done within the Loewner framework by deploying the new matrix-valued barycentric formula given in both right and left polynomial matrix fraction forms, which enables the construction of minimal parametric descriptor systems with rectangular transfer matrices. The developed method allows the reduction of order and parameter dependence complexity of the constructed system. Stability of the system is preserved by the postprocessing technique based on flipping signs of unstable poles. The developed methodology is illustrated with a few academic examples and applied to low-order parametric state-space identification of an aerodynamic system.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/199635/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Low-Order Parametric State-Space Modeling of MIMO Systems in the Loewner Framework
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Vojkovic, TeaTU DelftNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Quero, DavidDavid.QueroMartin (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Poussot-Vassal, CharlesONERANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Vuillemin, PierreONERANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:21 November 2023
Erschienen in:SIAM Journal on Applied Dynamical Systems
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1137/22M1509898
Verlag:Society of Industrial and Applied Mathematics
ISSN:1536-0040
Status:veröffentlicht
Stichwörter:system identification, model-order reduction, rational interpolation, Loewner matrix, parametric state-space realization
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Effizientes Luftfahrzeug
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L EV - Effizientes Luftfahrzeug
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Virtuelles Flugzeug und Validierung
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aeroelastik > Aeroelastische Simulation
Hinterlegt von: Quero-Martin, David
Hinterlegt am:27 Nov 2023 16:28
Letzte Änderung:29 Jan 2024 13:04

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