Установите модель на установившийся когда оценка параметров (графический интерфейс пользователя)

Этот пример показывает, как установить модель на установившийся в процессе оценки параметра. Установка модели к установившемуся важна во многих приложениях, таких как динамика самолета и энергосистемы. Этот пример использует модель демографической динамики.

Образцовое описание

Модели sdoPopulationInflux модели Simulink простая экология, где прирост населения организма ограничивается пропускной способностью среды:

  • свойственный темп роста генеральной совокупности организма.

  • пропускная способность среды.

Существует также приток других членов организма от соседней среды. Модель использует нормированные единицы.

Откройте модель.

open_system('sdoPopulationInflux')

Открытый Parameter Estimation Tool

Перейдите к меню Analysis и выберите Parameter Estimation.... В инструменте Parameter Estimation нажмите Open Session и выберите Open from model workspace, и затем выберите sdoPopulationInflux_spesession, чтобы загрузить сеанс с данными об эксперименте генеральной совокупности, уже загруженными. В панели инструментов нажмите Plot Model Response, чтобы построить образцовый ответ с начальными значениями параметров модели для R и K. График показывает, что с начальными значениями параметров модели, образцовый вывод не близко к результатам измерений, указывая, что мы должны вычислить лучшие оценки параметров.

Оцените параметры

Предварительно сконфигурированный сеанс оценки параметра также указывает, что R и K должны быть оценены, и что их нижние границы 0, поскольку свойственный темп роста и пропускная способность среды не отрицательны. В панели инструментов нажмите Add Plot и добавьте график показать траектории параметра во время оценки и другой график показать стоимость оценки. Используйте вкладку View, чтобы разметить графики в удобном формате. Нажмите Estimate, чтобы оценить параметры R и K. Оптимизация проходит несколько итераций, изменяя значения параметров, чтобы улучшить подгонку между образцовым ответом и данными.

Сравнение измеренных данных о населении с оптимизированным образцовым ответом показывает, что они все еще не соответствуют хорошо. Существует переходный процесс в начале образцового ответа, где это заметно отличается от результатов измерений.

Вычислите установившуюся рабочую точку во время оценки параметра

Чтобы улучшить подгонку между данными модели и результатами измерений, модель должна быть установлена в установившийся, когда параметры оцениваются. В панели инструментов нажимают More Options и выбирают Operating Point Options.

Это показывает диалоговое окно, где можно задать, как установившиеся рабочие точки должны быть вычислены во время оценки параметра. Существует одно состояние в этой модели, а именно, начальное условие интегратора. Используйте диалоговое окно рабочей точки, чтобы указать, что это состояние должно быть обработано как неизвестное, и это должно быть установлено в устойчивое состояние. Во время оценки параметра вычисление рабочей точки будет отличаться это состояние, чтобы установить его в установившемся.

Вход к модели известен от экспериментальных данных притоком генеральной совокупности. Используйте диалоговое окно рабочей точки, чтобы указать, что этот вход известен. Этот вход не будет отличаться вычислением рабочей точки во время оценки параметра.

Можно также задать опции для вычисления рабочей точки, при помощи вкладки опций в диалоговом окне. Например, опция, Gradient descent with projection часто используется, чтобы найти рабочую точку для систем, которые используют физическое моделирование.

Указав, что рабочая точка должна быть вычислена, нажмите Estimate и выполните оценку параметра снова. Больше нет переходного процесса в начале образцового ответа, и существует намного лучшее соответствие между образцовым ответом и результатами измерений, который также отражается более низким значением цели/функции стоимости во второй оптимизации. Все они указывают, что мы нашли хороший набор значений параметров.

Связанные примеры

Чтобы изучить, как поместить модели в устойчивое состояние с помощью команды sdo.optimize, см. "Модель набора к Установившемуся Когда Оценка Параметров (Код)".

Закройте модель.

bdclose('sdoPopulationInflux')