主要内容

离合器摩擦系数估算

这个例子展示了如何使用Simulink®Design Opt万博1manbetximization™来估计使用Simscape™Driveline™库块创建的离合器模型的参数。

需要Simscape动力传动系统

离合器型号说明

Simu万博1manbetxlink®离合器系统模型,simple_clutch,如下所示。

这种模型由离合器耦合的两个惯性组成。最初,施加在离合器片上的压力为零,惯性2的速度为零。惯量1也施加恒定的转矩。一旦离合器压力开始增加,惯性2开始旋转。然而,离合器片之间的摩擦引起滑移,使两个惯量以不同的速度加速,具有不同的速度。

离合器系统由两个转动惯量和一个离合器组成。压力施加在离合器盘上,然后将两种惯性耦合在一起。一个Simscape动力传动系统离合器的摩擦系数C1在0 rad/s时线性变化,C2在10 rad/s时线性变化。

摩擦系数(C1, C2可控摩擦离合器块是未知的,使用实验数据估计惯性1和惯性2的输出速度。

使用Simu万博1manbetxlink®设计优化™

应用程序选项卡上,单击参数估计量控制系统启动参数估计量应用程序。

启动的参数估计用户界面由项目组成,我们在其中存储我们的实验数据集和估计结果。这些项目可以在以后保存和重用。

或者,您可以双击Simulink图左下角的橙色块。万博1manbetx这将重新加载已保存的项目。

一般来说,估计模型参数包括三个主要步骤:将实验数据集导入项目,选择模型参数进行估计,运行估计并分析结果。

估算的实验数据

这个离合器系统有两组输出数据。第一个,EstimationData,将用于参数估计,而另一个,ValidationData,用估计的参数验证Simulink模型的响应。万博1manbetx

在第一个实验中,离合器压力随信号1提供的离合器压块在Simulink模型中万博1manbetx。这个信号对离合器板施加一个向上和向下的压力。点击添加图,并选择EstimationData来观察惯量的输出速度对输入的响应。这些数据集也可以从各种来源导入,包括MATLAB®变量,MAT文件,Excel®文件,或逗号分隔值文件。

摩擦系数的参数值是不准确的。点击图模型反应提供对该系统响应的查看,并表明它与实验数据不匹配,因此需要估计参数以便更好地匹配。

建立和运行评估

我们将使用实验数据集EstimationData估计离合器系统的摩擦参数。

第一步是定义要估计的变量。这就确定了模拟的哪些参数可以调整,以及控制这些参数值的任何规则。点击选择参数指定要估计的参数。这里我们要估计摩擦系数C1C2可控摩擦离合器块的Simulink模型。万博1manbetx在预加载参数估计示例中,已经为估计指定了这些参数。如果参数值有已知的界限,则可以在最小和最大字段中设置它们。

接下来,单击选择实验说明哪些实验用于估计。在给定的估计中,可以一次使用一个或多个数据集。对于我们的示例,我们将使用名为EstimationData

现在您已经准备好运行评估了。点击估计开始评估过程。我们提供了许多估计方法,包括非线性最小二乘最小化,梯度下降,模式搜索,或单纯形搜索。运行估计将改变模型参数,以减少仿真输出与实验数据之间的误差。在估计过程中,显示测量数据和仿真响应的实验图将被更新。随着参数值的提高,仿真曲线会越来越接近实验数据曲线。此外,轨迹图将显示每次迭代的参数值。当参数值接近它们的物理值时,这些曲线应该达到稳态。

此外,评估进展报告中的表格将显示关于评估过程的数据,如迭代次数、模拟次数和成本函数。代价函数值表示模拟响应与估计数据之间的拟合程度。这个值将在每次迭代时减小,这表明拟合的改进量。

验证

一旦我们完成了估计,用其他数据集来验证结果是很重要的。一个成功的估计应该不仅能够匹配我们用于估计的实验数据,而且能够匹配我们在实验中收集的其他数据集。

在离合器系统的第二组实验数据中,离合器压力的分布曲线为信号2提供的离合器压块在Simulink模型中万博1manbetx。这个信号对离合器盘施加周期性的压力。使用这个,首先双击Manual Switch模块,将输入信号更改为用于验证数据的信号(信号2).然后在参数估计UI中,单击验证选项卡上,单击选择实验选择实验ValidationData进行验证。它包含与输入相对应的输出数据信号2.最后,点击验证执行验证。一个实验小区将模拟响应与实验数据进行比较。我们看到这场比赛非常精彩。

综上所述,我们通过指定一个测量输出数据的实验,并指定一些需要估计的参数来进行估计。然后,我们通过验证不同的数据集来检查参数值,给出参数值的置信度。

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