优化设计以满足定制目标(GUI)
方法优化设计以满足自定义目标响应优化器优化气缸参数,使气缸几何形状最小化,满足设计要求。
液压缸模型
液压缸模型基于Simulink®模型万博1manbetxsldemo_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.
应用于气缸控制阀口区域的阶跃变化,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,凝结时间小于0.05秒。
将最大汽缸压力限制在1.75e6 N/m。
减小气缸截面积。
打开响应优化器
打开响应优化器使用以下命令交互式地配置和运行设计优化问题。
sdotool(“sdoHydraulicCylinder”)
指定设计变量
指定以下模型参数作为优化设计变量:
圆柱体截面积
交流
活塞弹簧常数
K
在设计变量集下拉列表,选择新.一个选择优化模型参数的对话框打开。
选择交流
而且K
.单击⇦将所选参数添加到设计变量集。
将气缸截面积限制为半径为1 ~ 2厘米的圆形区域,活塞弹簧恒定范围为1e4 ~ 10e4 N/m。方法中对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的交流
除以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
设计要求需要记录模型信号。在优化过程中,利用设计变量的当前值对模型进行仿真,并利用记录信号对设计要求进行评估。
记录气缸压力,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
中的信号名信号设置字段。然后,在Simulink模万博1manbetx型中,单击的第一个输出端口油缸总成
块命名压力
.对话框更新以显示所选信号。
选择对话框中的信号并单击⇨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,记录活塞位置,这是的第二个输出油缸总成
块,在一个名为PistonPosition
.
指定最大气缸压力要求小于1.75e6 N/m。
在新下拉列表,选择信号绑定.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
.无论是开始还是结束振幅列,输入最大压力要求1.75e6 N/m,并设置边缘结束时间到0.1秒。在选择要绑定的信号区域,选择压力
,此要求所适用的信号。
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视图。
规定上升时间小于0.04秒,沉降时间小于0.05秒的活塞位置阶跃响应要求。
在新的下拉列表。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
作为应用阶跃响应要求的信号。
点击好吧.
指定自定义目标
自定义的目标是使圆柱体截面积最小化。
在新下拉列表,选择定制需求.一个创建自定义需求的对话框打开。
中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设计变量值。您还可以选择将日志信号传递到自定义需求。这里,你用sdoHydraulicCylinder_customObjective
为自定义需求函数,其中返回圆柱体截面积的值。
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= sdo液压缸_customobjective (data) % sdo液压缸_customobjective % % sdo液压缸_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由优化器选择的%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横截面积,因此返回圆柱体横截面积作为目标值。Ac = data.DesignVars(1);客观= Ac.Value;结束
评估初步设计
点击Plot模型响应对模型进行仿真,检查初始设计是否满足设计要求。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
创建一个图来显示优化过程中气缸截面积和活塞弹簧常数是如何修改的。
在要绘制的数据下拉列表,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个轨迹。
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
图表明满足设计要求。的MinimizeAC
图中显示圆柱体截面积交流
是最小化。
文件中的变量名称,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。万博1manbetx
相关的例子
学习如何优化缸设计使用sdo.optimize
命令,看到设计优化以满足定制目标(代码).