优化设计以满足阶跃响应需求(GUI)

模型结构

下面的例子使用了watertank_stepinput模型。这个模型包括非线性水箱系统植物和单回路反馈系统的PI控制器。

打开模型。

sys =“watertank_stepinput”;open_system(系统)

查看水箱模型,打开水箱系统的子系统。

这个模型代表了下面的水箱系统。

在这里:

进入水箱顶部速度与阀门开度成比例。阀门开启电压成正比, $$V$$,应用于泵。叶子通过开放水箱基础速度的平方根成正比水高度, $$H$$。根在水中的存在流量非线性植物。基于这些流率的变化率油箱体积是:

设计要求

在水槽的高度,H阶跃响应,必须满足以下要求。

指定阶跃响应需求

指定阶跃响应需求,添加一个检查阶跃响应特性块模型。为此,在仿真软件®模型窗口,金宝app模拟选项卡上,单击库浏览器。在金宝app仿真软件优化设计列表中,选择信号的约束。

拖拽检查阶跃响应特征块到模型窗口和连接块的输出。块连接到您想要指定的信号设计要求。

双击检查阶跃响应特征块打开参数对话框中,指定以下要求:

点击好吧。

而不是指定时域要求检查模块,您可以指定他们的响应优化器没有添加块。例如,使用这种方法,明白了优化设计跟踪参考信号(GUI)。

指定设计变量

优化模型的响应时,软件修改设计变量值来满足设计要求。您指定的模型参数可以修改的软件。

打开一个响应优化器会话模型,在Simulink仿真模型窗口中,金宝app应用程序画廊,点击响应优化器。另外,在检查块阶跃响应特征参数对话框中,点击响应优化。

该地区由黑人线段有界时间图1显示了阶跃响应要求您指定的检查块阶跃响应特性。

创建一组设计变量设计变量设置列表中,选择新。

创建设计变量设置对话框显示了模型参数,您可以使用作为设计模型中的变量和表示其位置。

将参数添加到设计变量集,选择Ki和Kp,然后单击。

设计变量列表显示变量设置如下:

极限设计变量来积极的价值观。为此,回车0每个变量的最小值对应的最低键盘上按下Enter。

点击好吧。一个新的设计变量DesignVars创建并出现在数据面积响应优化器。您可以单击变量以查看其内容变量预览区域。

如果你的模型有很多参数,你可以首先使用敏感性分析来确定最具影响力的参数优化,或获得初始猜测设计变量。有关更多信息,请参见敏感性分析是什么?使用灵敏度分析仪应用程序,您可以通过改变探索响应优化设计空间的设计变量,确定影响最大的参数优化问题,并计算初始值。

优化模型的响应

查看当前模型的响应,点击图模型反应。

情节显示模型的输出,蓝线描绘的是外面的区域指定的阶跃响应。

优化模型的响应,点击优化。默认的优化解算器梯度下降法(fmincon)修改设计变量在每个迭代中,以便模拟响应在设计要求线段。有关更多信息,请参见如何优化算法制定最小化问题。

的消息优化聚合优化进展报告表明,优化的解决者找到了一个解决方案,满足公差内的设计要求和参数范围。更多信息输出显示在优化中,看到的迭代显示。

验证该模型输出与阶跃响应的要求。

情节显示过去5迭代。使用优化的最终响应变量参数表现为厚蓝线。优化响应躺在白色区域有界的设计要求线段,从而满足需求。

将优化后的参数值,点击DesignVars在模型的工作空间并查看更新后的值变量预览区域。优化设计变量的值在仿真软件中自动更新模型。金宝app

保存会话

优化后模型的响应满足设计要求,可以保存响应优化器会话包括优化的参数值。

在响应优化器,在响应优化选项卡,保存会话下拉列表中,选择保存工作空间模型。

在保存会话窗口中,指定会话名称会话字段。

打开保存的会话中响应优化器的模型公开会议下拉列表中,单击从模型空间开选择。