کنترل‌کنندۀ حرارتی؛ مدل مرتبۀ کاهش‌یافته

شبیه­سازی­های بزرگ اجزاء محدود، می­تواند هزینه­بر باشد و اگر شبیه­سازی­های مکرر مورد نیاز باشد، استفاده از مدل­های کاهش­یافته (ROMs) می­تواند مفید واقع شود. ROMها معمولا فقط در مجاورت شرایط طراحی خود معتبر بوده و دقت پایینی دارند؛ اما زمان شبیه­سازی به طور چشمگیری کوتاه­تر است. هدف از کاهش مدل، ارائۀ یک نمایش دقیق از پویایی ورودی / خروجی مدل نامتغیر در یک دامنه پارامتری شده با حداقل هزینۀ کل محاسباتی، از جمله هزینۀ ایجاد مدل کاهش­یافته است.

     سیستم دینامیکی متشکل از یک بلوک فلزی است که گرما را با بیرون مبادله می­کند. در داخل، یک بخاری و سوئیچ ترموستات وجود دارد. این سیستم به شیوه­ای بسیار ساده کار می کند: ترموستات هنگامی که درجه حرارت آن خیلی کم یا زیاد است، گرما را روشن یا خاموش می کند. در این مدل آموزشی، نشان داده شده است که چگونه می­توان یک مدل کاهش­یافته با استفاده از مدل کاهش ریسک ایجاد کرد و چگونه می توان مدل کاهش­یافتۀ آن را برای بررسی راه­های کنترل مختلف حرارتی مورد استفاده قرار داد. برای نشان دادن دقت مدل کاهش­یافته، مقایسه با خروجی مدل FEM نیز گنجانیده شده است.