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优化鲁棒性参数

什么是坚固性?

设计是强壮的当其响应不会在模型参数变化下违反设计要求时。您的模型可能包含其值不详地知道的参数。这些参数在给定的值范围内变化,并且被定义为不确定的参数。您可能知道这些不确定参数变化的标称值和值范围。

您可以使用万博1manbetx®设计优化™软件结合参数不确定性以测试您设计的稳健性。优化鲁棒性参数时,优化求解器使用使用所有不确定参数值计算的响应来调整设计变量值。

您可以将相同的参数指定为设计不确定的变量。但是,在相同的优化运行中,您无法使用参数作为设计和不确定变量。此外,在基于优化的控制设​​计期间,您无法增加控制器或工厂参数的不确定性控制系统设计师

不确定的变量可以是标量,矢量,矩阵或表达式。

您可以通过以下方式测试和优化模型鲁棒性的参数:

  • 在优化之前。指定参数不确定性您优化参数以满足设计要求。在这种情况下,优化方法基于标称参数值以及不确定值优化信号。此模式需要更多的计算时间。

  • 优化后。指定参数不确定性您已优化模型参数以满足设计要求。然后,您可以通过绘制模型的响应来测试不确定参数的效果。如果响应违反了设计要求,则可以通过在优化期间包括参数不确定性再次优化参数。

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不确定参数的采样方法

不确定参数的示例值是数值的矢量。您可以使用软件指定自己的向量或生成随机数的向量。您指定的示例值可以均匀分布或随机。例如,两个不确定参数的四个样本值一种B.在范围内[0 3][1 2.5]可能看起来像下图。

有两种方法可以在优化期间确定要使用的示例值的数量:

  • 只有最小值和最大值的组合(圈)

  • 整个值组合的组合(上图中的所有实体点)

    提示

    与使用整个值集比时,仅使用优化期间的最小值和最大值会增加计算速度。

对于前面的示例,如果使用所有样本值,则使用最小值和最大值和16个组合有4种组合。

在里面响应优化器,使用选项指定采样方法,如下图所示。

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优化鲁棒性的参数(GUI)

此示例显示如何优化模型鲁棒性的参数。

  1. 加载保存响应优化器会议。

    加载sldo_model1_desreq_optim_sdosession;sdotool(sdosessiondata);

    Sdotool.命令打开以下Simulink模型和保存万博1manbetx响应优化器会议。

    此模型的参数,kp.ki.kd.已被优化以满足以下步骤响应要求:

    • 最大过冲5%

    • 最大上升时间为10秒

    • 最大稳定时间为30秒

  2. 指定参数不确定性。

    1. 在里面不确定的变量集下拉列表,选择新的

      窗口打开您指定不确定变量的位置。

    2. 点击W0.Zeta.选择它们。

    3. 点击将所选参数添加到一个不确定的变量集。

      该软件显示以下参数设置:

      • 多变的- 参数名称

      • 面值- Simulink模型中指定的参数的标称值万博1manbetx

      • 不确定的价值- 不确定参数可以采用的值。默认情况下,最大值和最小值的值均有10%的标称值。

        优化期间使用的样​​本值的总数是不确定参数的最大值和最小值的组合。

      复选框表示参数包含在不确定变量集中。默认不确定变量集名称是uncag.

      点击好的。一个新的变量uncag.出现在数据面积响应优化器

      指定随机值

  3. 测试模型稳健性到不确定的参数。

    1. 点击绘制模型响应

      步骤响应图,显示要求,更新。

      • 实体曲线对应于使用不确定参数的优化参数和标称值计算的模型响应。

      • 四个虚线曲线对应于具有不确定参数的最小值和最大值的模型响应。

        虚线的绘图线条显示,在10到20秒期间的响应违反了设计要求。

  4. 优化模型鲁棒性的参数。点击优化

    将打开优化进度窗口,其显示优化迭代。

    优化完成后,消息优化融合表示通过改变不确定参数计算的最终模型响应符合指定的设计要求。

  5. 检查回复。

    提示

    只要仅查看模型的最终响应,右键单击绘图中的白色区域和取消选中回应>显示迭代答案

    最终的反应显示为厚的固体和虚线曲线。具有参数变化的标称和不确定的响应现在符合设计要求。

如果您的模型包含引用的模型,则可以使用引用的模型中的变量,使用引用的模型中的变量组创建不确定的变量集创建不确定的变量集对话。例如,对话框中的第一个变量,,被列为SdoratelimitedController:lewsdoratelimitedController.是带有变量的引用模型的名称。这变量对所有实例具有相同的值sdoratelimitedController.模型。相比之下,变量kd.可以对包含它的引用模型的每个实例具有不同的值。例如,对话框中的第二个变量列为sdompliplemotors / control_1:KD。上层模型sdompliplemotors.有块Control_1,这是具有变量的引用模型kd.。该变量的值可以与之不同kd.在街区Control_2,这是对话框中的第三个变量。启用特定实例值,kd.被指定为引用的模型工作区中的模型参数。

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