设计优化以满足定制目标(GUI)
方法优化设计以满足自定义目标响应优化器您可以优化气缸参数以最小化气缸几何形状并满足设计要求。
液压缸模型
液压缸模型基于Simulink®模型金宝appsldemo_hydcyl
.模型包括:
泵
而且油缸总成
子系统。有关子系统的更多信息,请参见单液压缸仿真.
应用于气缸控制阀孔口区域的一种阶跃变化,使气缸活塞位置发生变化。
液压缸设计问题
调整气缸截面积和活塞弹簧常数,以满足以下设计要求:
确保活塞位置的阶跃响应上升时间小于0.04秒,设置时间小于0.05秒。
将气缸最大压力限制在1.75e6 N/m。
尽量减少气缸横截面积。
打开响应优化器
打开响应优化器使用以下命令以交互方式配置和运行设计优化问题。
sdotool(“sdoHydraulicCylinder”)
指定设计变量
指定以下模型参数作为优化设计变量:
气缸截面积
交流
活塞弹簧常数
K
在设计变量集下拉列表,选择新.打开一个选择优化模型参数的对话框。
选择交流
而且K
.单击⇦,将所选参数添加到设计变量集中。
将气缸截面积限制在半径为1 ~ 2cm的圆形区域,活塞弹簧固定在1e4 ~ 10e4n /m范围内。方法中相应变量的最大值和最小值最大而且最低列。
因为变量值是不同数量级、尺度的交流
由1e-3和K
1 e5。
新闻输入在指定值之后。
点击好吧.一个新变量DesignVars
出现在响应优化器浏览器。
明确设计要求
设计要求要求记录模型信号。在优化过程中,利用设计变量的当前值对模型进行模拟,并利用日志信号对设计要求进行评估。
日志气缸压力,这是第一个输出端口油缸总成
块。
在新下拉列表,选择信号.打开一个选择要记录的模型信号的对话框。
输入压力
中的信号名称信号设置字段。然后,在Simulink模金宝app型中单击的第一个输出端口油缸总成
块命名压力
.对话框更新显示所选信号。
在对话框中选择信号并单击⇨将其添加到信号集中。
点击好吧.一个新变量压力出现在响应优化器浏览器。
类似地,记录活塞的位置,这是第二个输出油缸总成
块,在一个名为PistonPosition
.
气缸最大压力要求小于1.75e6 N/m。
在新下拉列表,选择信号绑定.将打开一个创建信号绑定需求的对话框。
指定的需求名称作为MaxPressure
.在开头和结尾振幅列,输入最大压力要求为1.75e6 N/m,并设置边缘结束时间到0.1秒。在选择绑定信号区域,选择压力
,该要求适用于的信号。
点击好吧.
一个新的
MaxPressure
变量出现在响应优化器浏览器。
自动创建最大压力要求的图形化视图。
规定活塞位置阶跃响应要求上升时间小于0.04秒,沉降时间小于0.05秒。
在新下拉列表响应优化选项卡上,选择步骤回复信封.将打开一个创建步骤响应需求的对话框。
指定一个名为PistonResponse
,以及所需的上升和沉降时间界限。选择PistonPosition
作为信号应用的阶跃响应要求。
点击好吧.
指定自定义目标
自定义目标是使圆柱体横截面积最小化。
在新下拉列表,选择定制需求.一个用于创建自定义需求的对话框将打开。
中指定优化期间要调用的函数需求函数字段。在每次优化迭代中,软件调用函数并传递当前设计变量值。您还可以选择将日志信号传递给自定义需求。这里,你用sdoHydraulicCylinder_customObjective
作为自定义需求函数,它返回圆柱体横截面积的值。
在需求类型下拉列表,指定需求是否是最小化(最小值
),一个不等式约束(< =
),或相等约束(= =
).
类型sdoHydraulicCylinder_customObjective
函数目标= sdoHydraulicCylinder_customObjective(data) % sdoHydraulicCylinder_customObjective % % sdoHydraulicCylinder_customObjective函数用于定义可在图形化SDTOOL环境中使用的%自定义需求。|数据|输入参数是一个包含优化器选择的%设计变量值的字段的结构。|目标|返回参数是SDOTOOL优化求解器要最小化的目标值。对于圆柱体设计问题,我们希望最小化圆柱体的横截面积,因此将圆柱体的横截面积作为目标值返回。Ac = data.DesignVars(1);objective = Ac.Value;结束
评估初始设计
点击地块模型响应对模型进行仿真,验证初始设计是否满足设计要求。方法中的图布局小部件,可以同时显示两个需求图视图选项卡。
从图中可以看出,满足了最大压力要求,但不满足活塞位置阶跃响应要求。
优化设计
创建一个图表,以显示气缸横截面积和活塞弹簧常数在优化过程中是如何修改的。
在绘制数据下拉列表,选择DesignVars,其中包含优化设计变量交流
而且K
.在添加图下拉菜单,创建一个新的迭代图来显示设计变量轨迹。对于这个新图,单击显示缩放值在迭代的阴谋选项卡,以方便查看同一轴上的两条轨迹。
点击优化在响应优化选项卡。
优化进度窗口在每次迭代时更新,并显示优化在4次迭代后收敛。
的压力
而且PistonPosition
以图表示满足设计要求。的MinimizeAC
图示为圆柱体横截面积交流
是最小化。
中,单击变量名称,可查看优化后的设计变量值响应优化器浏览器。设计变量的优化值在Simulink模型中自动更新。金宝app
相关的例子
以了解如何优化气缸设计使用sdo.optimize
命令,看到设计优化以满足自定义目标(代码).