Спроектируйте оптимизацию Используя блоки проверки частотного диапазона (графический интерфейс пользователя)

В этом примере показано, как оптимизировать параметры модели, чтобы удовлетворить требования частотного диапазона с помощью инструмента Response Optimization. Программное обеспечение Simulink® Control Design™ должно быть установлено, чтобы оптимизировать проект, чтобы соответствовать конструктивным требованиям частотного диапазона.

В этом примере вы задаете конструктивные требования в блоке Check Bode Characteristics. Вы оптимизируете параметры фильтра выпрямителя, чтобы соответствовать усилению и требованиям пропускной способности путем минимизации пользовательской цели.

Структура модели

Модель sdorectifier включает следующие блоки:

  • Блок Full-Wave Rectifier — блок Abs

  • Подсистема Rectifier Filter — фильтр RLC, реализованный с помощью интегратора и блоков усиления

  • Блок Filter Design Requirements — блок Check Bode Characteristics, который задает конструктивные требования пропускной способности и усиление

Конструктивные требования

Задача оптимизации проекта имеет несколько целей. Проект должен:

  • Имейте пропускную способность на-3 дБ по крайней мере 2 Гц

  • Ограничьте усиление через частотный диапазон 2 Гц - 60 Гц к самое большее 0 дБ

  • Ограничьте усиление выше 60 Гц к самое большее-20 дБ

  • Максимизируйте сопротивление фильтра R

  • Минимизируйте индуктивность фильтра L

Требования гарантируют, что комбинация фильтра выпрямителя имеет минимальное высокочастотное содержимое, быстро отвечает на изменения напряжения и ограничивает токи фильтра.

Задайте конструктивные требования

  1. Откройте инструмент Response Optimization для модели.

    sdotool('sdorectifier')
    

    Вкладка Bode plot 1 показывает усиление и требования пропускной способности, заданные в блоке Filter Design Requirements в модели. Чтобы видеть их значения, дважды кликните блок, чтобы открыть диалоговое окно Block Parameters и выбрать вкладку Bounds.

  2. Задайте пользовательскую цель минимизировать индуктивность фильтра и максимизировать сопротивление.

    Пользовательская цель уже задана в sdorectifier_cost функция. Функция принимает переменные R и L проекта и возвращает цель, которая будет минимизирована.

    Совет

    Введите edit sdorectifier_cost в командной строке, чтобы просмотреть эту функцию.

    1. В New выпадающий список выберите Custom Requirement.

    2. Задайте следующие значения в окне Create Requirement и нажмите OK:

      • В окне редактирования Name введите MaxMinRL.

      • В окне редактирования Type выберите Minimize the function output

      • В окне редактирования Function введите @sdorectifier_cost. Решатель оптимизации вызывает заданный указатель на функцию.

      Новая переменная MaxMinRL требования создается и появляется в области Data в инструменте Response Optimization. Вкладка Iteration plot 1 показывает значение MaxMinRL в каждой итерации во время оптимизации.

Задайте переменные проекта

Когда вы оптимизируете ответ модели, программное обеспечение изменяет значения переменных проекта, чтобы соответствовать конструктивным требованиям.

  1. В Design Variables Set выпадающий список выберите New.

    Выберите CL, и R в окне Create Design Variable Set. Щелкните, чтобы добавить выбранные параметры в набор переменных проекта.

  2. Задайте диапазон значений для каждой переменной проекта и нажмите OK:

    • C в области значений 1 µF–1 MF

    • L в области значений 1-500 мГн

    • R в области значений 0.01-50 Ома

    Новая переменная DesignVars создается и появляется в области Data инструмента Response Optimization.

Оптимизируйте проект

  1. Чтобы просмотреть текущий ответ модели, нажмите Plot Model Response.

    Окно Bode plot 1 в инструменте Response Optimization показывает, что выход модели выходит из области, ограниченной линейными сегментами конструктивных требований.

    В Voltage окно scope, вы видите, что сигнал напряжения фильтра промахивается по своему установившемуся значению и содержит значительное гармоническое содержимое.

  2. Нажмите Optimize.

    Optimization converged обменивайтесь сообщениями в Отчете о выполнении работ Оптимизации, указывает, что метод оптимизации нашел решение удовлетворить требованиям пропускной способности фильтра.

    Гармоническое содержимое в сигнале напряжения фильтра уменьшается из первоначального проекта.

  3. Проверьте, что модель соответствует требования пропускной способности и усиление.

    График отображает вывод последних пяти итераций. Итоговый ответ с помощью оптимизированных значений параметров появляется как толстая синяя линия.

    Оптимизированный ответ находится в белой области, ограниченной линейными сегментами конструктивных требований, и таким образом удовлетворяет требования.

  4. Нажмите DesignVars в области Data и представлении обновленные значения в области Variable Preview.

    Оптимизированные значения переменных проекта автоматически обновляются в модели Simulink.

Смотрите также

Похожие темы

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте