这个例子说明了如何优化设计使用,以满足自定义目标响应优化你可以优化气缸参数,使气缸几何尺寸最小化,满足设计要求。
液压缸模型是基于所述的Simulink模型万博1manbetxsldemo_hydcyl
.该模型包括:
泵
和缸总成
子系统。有关子系统的更多信息,请参见单个液压缸模拟.
阶跃变化施加到使气缸的活塞位置变化汽缸控制阀口面积。
调整气缸横截面积和活塞弹簧常数,满足以下设计要求:
保证活塞位置具有小于0.04秒的阶跃响应的上升时间和小于0.05秒的设定时间。
限制最大气缸压力为1.75e6 N/m。
最小化气缸的横截面面积。
打开响应优化使用以下命令交互式地配置和运行设计优化问题。
sdotool( 'sdoHydraulicCylinder')
指定以下模型参数作为优化设计变量:
圆柱横截面积交流
活塞弹簧常数K
在设计变量集下拉列表中,选择新的.一个对话框,以优化打开选择模型参数。
选择交流
和K
.单击⇦将所选参数添加到设计变量集。
限制缸的横截面面积与1和2厘米,活塞弹簧常数的范围内1E4至10E4 N /米之间半径的圆形区域。要做到这一点,指定在相应变量的最大值和最小值最大值和最低限度列。
由于变量的值是不同量级,规模交流
1 e - 3和K
1 e5。
新闻输入之后您指定的值。
点击好的.一个新的变量DesignVars
出现在响应优化浏览器。
设计要求需要记录模式的信号。在优化过程中,该模型使用设计变量的当前值模拟和记录的信号被用来评估设计要求。
记录气缸压力,这是第一个输出端口缸总成
块。
在新的下拉列表中,选择信号.一个对话框向日志打开选择模型信号。
输入压力
的信号名称信号设置字段。然后,在Simulink模万博1manbetx型中,单击第一个输出端口缸总成
块命名压力
.对话框更新以显示所选择的信号。
在对话框中选择信号,单击⇨将其添加到信号集。
点击好的.一个新的变量压力出现在响应优化浏览器。
类似地,记录活塞位置,这是第二个输出缸总成
块,在一个名为PistonPosition
.
指定最大气缸压力要求小于1.75e6 N/m。
在新的下拉列表中,选择信号绑定.打开一个创建信号限制需求的对话框。
候需求名称作为MaxPressure
.在开始和结束振幅列,输入的1.75e6 N /米的最大压力的要求,并设置边缘结束时间到0.1秒。在选择信号绑定区域,选择压力
,即适用此要求的信号。
点击好的.
一个新的MaxPressure
变量出现在响应优化浏览器。
自动创建最大压力要求的图形视图。
指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。
在新的的下拉列表响应优化选项卡,选择阶跃响应信封.打开一个用于创建步骤响应需求的对话框。
指定一个名为PistonResponse
,以及所需的上升和稳定时间界限。选择PistonPosition
作为信号施加阶跃响应要求。
点击好的.
自定义目标是最小化圆柱体横截面积。
在新的下拉列表中,选择自定义要求.将打开一个用于创建自定义需求的对话框。
属性中指定要在优化期间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的设计变量值。您还可以选择将记录的信号传递给自定义需求。这里,我们使用sdoHydraulicCylinder_customObjective
作为自定义需求函数,该函数返回圆柱体横截面积的值。
在需求类型下拉列表中,指定要求是否是一个客观的,以尽量减少(最小值
),不等式约束(<=
)或等式约束(==.
)。
类型sdoHydraulicCylinder_customObjective
功能客观= sdoHydraulicCylinder_customObjective(数据)%SDOHYDRAULICCYLINDER_CUSTOMOBJECTIVE%%的sdoHydraulicCylinder_customObjective函数用于定义能够在图形SDTOOL环境中使用的%是定制的要求。%%的|数据|输入参数是用含有优化程序选择的设计%变量值的字段的结构。%%的|目标|返回参数是由%被最小化SDOTOOL优化求解的客观价值。%%版权所有2011 MathWorks公司%因为我们希望尽量减少气缸%的截面积,从而返回气缸截面积为%目标值缸的设计问题。AC = data.DesignVars(1);目标= Ac.Value;结尾
点击绘制模型响应模拟模型并检查初始设计满足设计要求的程度。要同时显示两个需求图,请使用视图选项卡。
从图中,看到的最大压力条件成立但所述活塞位置的阶跃响应的要求不被满足。
创建的曲线图,以显示汽缸横截面面积和活塞弹簧常数如何优化期间被修改。
在要绘制的数据下拉列表中,选择DesignVars,其中包含优化设计变量交流
和K
.在加入波形图下拉菜单,创建一个新的迭代图来显示设计变量轨迹。对于这个新图,单击显示缩放值在里面迭代的阴谋选项卡,以方便查看同一轴上的两个轨迹。
点击优化在里面响应优化选项卡。
优化进度窗口在每次迭代时更新,并显示优化经过4次迭代后收敛。
的压力
和PistonPosition
图表明,该设计要求得到满足。的MinimizeAC
曲线图显示圆柱的横截面积交流
被最小化。
要查看优化的设计变量值,请在变量名响应优化浏览器。设计变量的优化值在Simulink模型自动更新。万博1manbetx
学习如何优化气缸设计使用sdo.optimize
命令,看到优化设计以满足定制目标(代码).