Документация

op = findop(mdl,opspec) возвращает рабочую точку модели, которая выполняет техническим требованиям в opspec. Как правило, вы обрезаете модель в установившейся рабочей точке. Модель Simulink^® должна быть открыта. Если opspec массив технических требований рабочих точек, findop возвращает массив соответствующих рабочих точек.

op = findop(mdl,opspec,param) обработайте в пакетном режиме обрезает модель для изменений значения параметров, заданных в param.

op = findop(___,options) обрезает модель с помощью дополнительного алгоритма оптимизации options.

[op,opreport] = findop(___) возвращает отчет поиска рабочей точки, opreport, для любого из предыдущих синтаксисов.

op = findop(mdl,tsnapshot) симулирует модель с помощью начальных условий модели и извлекает рабочие точки во времена снимка состояния симуляции, заданные в tsnapshot.

op = findop(mdl,tsnapshot,param) симулирует модель и извлекает рабочие точки во времена снимка состояния симуляции.

Примеры

Модель для обрезки, чтобы выполнить техническим требованиям состояния

Откройте модель Simulink.

mdl = 'watertank';
open_system(mdl)

Обрежьте модель, чтобы найти установившуюся рабочую точку, где уровнем бака с водой является 10.

Создайте объект спецификации рабочей точки по умолчанию.

opspec = operspec(mdl);

Сконфигурируйте технические требования для первого состояния модели. Первое состояние должно быть в устойчивом состоянии с нижней границей 0. Обеспечьте исходное предположение 2 для значения состояния.

opspec.States(1).SteadyState = 1;
opspec.States(1).x = 2;
opspec.States(1).Min = 0;

Сконфигурируйте второе состояние модели как известное состояние со значением 10.

opspec.States(2).Known = 1;
opspec.States(2).x = 10;

Найдите рабочую точку, которая выполняет этим техническим требованиям.

op = findop(mdl,opspec);

 Operating point search report:
---------------------------------

 Operating point search report for the Model watertank.
 (Time-Varying Components Evaluated at time t=0)

Operating point specifications were successfully met.
States: 
----------
(1.) watertank/PID Controller/Integrator/Continuous/Integrator
      x:          1.26      dx:             0 (0)
(2.) watertank/Water-Tank System/H
      x:            10      dx:             0 (0)

Inputs: None 
----------

Outputs: None 
----------

Пакетная обрезка модель Simulink для изменения параметра

Откройте модель Simulink.

mdl = 'watertank';
open_system(mdl)

Варьируйтесь параметры A и b в 10% их номинальной стоимости, и создают сетку параметра 3 на 4.

[A_grid,b_grid] = ndgrid(linspace(0.9*A,1.1*A,3),...
                         linspace(0.9*b,1.1*b,4));

Создайте массив структур параметра, задав имя и узлы решетки для каждого параметра.

params(1).Name = 'A';
params(1).Value = A_grid;
params(2).Name = 'b';
params(2).Value = b_grid;

Создайте спецификацию рабочей точки по умолчанию для модели.

opspec = operspec(mdl);

Обрежьте модель с помощью заданной спецификации рабочей точки и сетки параметра.

opt = findopOptions('DisplayReport','off');
op = findop(mdl,opspec,params,opt);

op массив 3 на 4 объектов рабочей точки, которые соответствуют заданным узлам решетки параметра.

Модель для обрезки Используя заданный тип оптимизатора

Откройте модель Simulink.

mdl = 'watertank';
open_system(mdl)

Создайте объект спецификации рабочей точки по умолчанию.

opspec = operspec(mdl);

Создайте набор опции, который устанавливает тип оптимизатора на градиентный спуск и подавляет поисковое отображение отчета.

opt = findopOptions('OptimizerType','graddescent','DisplayReport','off');

Обрежьте модель с помощью заданного набора опции.

op = findop(mdl,opspec,opt);

Получите отчет поиска рабочей точки

Откройте модель Simulink.

mdl = 'watertank';
open_system(mdl)

Создайте объект спецификации рабочей точки по умолчанию.

opspec = operspec(mdl);

Сконфигурируйте технические требования для первого состояния модели.

opspec.States(1).SteadyState = 1;
opspec.States(1).x = 2;
opspec.States(1).Min = 0;

Сконфигурируйте технические требования для второго состояния модели.

opspec.States(2).Known = 1;
opspec.States(2).x = 10;

Найдите рабочую точку, которая выполняет этим техническим требованиям, и возвратите отчет поиска рабочей точки. Создайте набор опции, чтобы подавить поисковое отображение отчета.

opt = findopOptions('DisplayReport',false);
[op,opreport] = findop(mdl,opspec,opt);

opreport описывает, как тесно алгоритм оптимизации выполнил техническим требованиям в конце поиска рабочей точки.

opreport

 Operating point search report for the Model watertank.
 (Time-Varying Components Evaluated at time t=0)

Operating point specifications were successfully met.
States: 
----------
(1.) watertank/PID Controller/Integrator/Continuous/Integrator
      x:          1.26      dx:             0 (0)
(2.) watertank/Water-Tank System/H
      x:            10      dx:             0 (0)

Inputs: None 
----------

Outputs: None 
----------

dx производная времени для каждого состояния. Начиная со всего dx значения являются нулем, рабочая точка в устойчивом состоянии.

Извлеките рабочие точки в снимках состояния симуляции

Откройте модель Simulink.

mdl = 'magball';
open_system(mdl)

Симулируйте модель и извлеките рабочие точки в 10 и 20 единицы измерения времени.

op = findop(mdl,[10,20]);

op вектор-столбец рабочих точек, с одним элементом в течение каждого раза снимка состояния.

Отобразите первую рабочую точку.

op(1)

 Operating point for the Model magball.
 (Time-Varying Components Evaluated at time t=10)

States: 
----------
(1.) magball/Controller/PID Controller/Filter/Cont. Filter/Filter
      x: 5.47e-07     
(2.) magball/Controller/PID Controller/Integrator/Continuous/Integrator
      x: 14           
(3.) magball/Magnetic Ball Plant/Current
      x: 7            
(4.) magball/Magnetic Ball Plant/dhdt
      x: 8.44e-08     
(5.) magball/Magnetic Ball Plant/height
      x: 0.05         

Inputs: None 
----------

Варьируйтесь параметры и извлеките рабочие точки в снимках состояния симуляции

Открытая модель Simulink.

mdl = 'watertank';
open_system(mdl)

Задайте значения параметров. Сетки параметра являются 5 4 массивами.

[A_grid,b_grid] = ndgrid(linspace(0.9*A,1.1*A,5),...
                         linspace(0.9*b,1.1*b,4));
params(1).Name = 'A';
params(1).Value = A_grid;
params(2).Name = 'b';
params(2).Value = b_grid;

Симулируйте модель и извлеките рабочие точки в 0, 5, и 10 единицы измерения времени.

op = findop(mdl,[0 5 10],params);

findop симулирует модель для каждой комбинации значения параметров и извлекает рабочие точки в заданных временах симуляции.

op 3 5 4 массивами объектов рабочей точки.

size(op)

ans =

     3     5     4

Входные параметры

`mdl` — Имя модели Simulink
вектор символов | строка

Имя модели Simulink в виде вектора символов или строки. Модель должна быть в текущей рабочей папке или на пути MATLAB^®.

`opspec` — Технические требования рабочей точки
`operspec` возразите | массив `operspec` объекты

Технические требования рабочей точки для обрезки модели в виде operspec возразите или массив operspec объекты.

Если opspec массив, findop возвращает массив соответствующих рабочих точек с помощью одной компиляции модели.

`param` — Выборки параметра
структура | массив структур

Выборки параметра для обрезки в виде одного из следующего:

Структура — Варьируется значение одного параметра путем определения param как структура со следующими полями:
- Name — Название параметра в виде вектора символов или строки. Можно задать любой параметр модели, который является переменной в рабочем пространстве модели, рабочем пространстве MATLAB или словаре данных. Если переменная, используемая моделью, не является скалярной переменной, задайте название параметра как выражение, которое решает к значению числового скаляра. Например, чтобы использовать первый элемент векторного V в качестве параметра, использование:
  param.Name = 'V(1)';
- Value — Демонстрационные значения параметра в виде двойного массива.
Например, варьируйтесь значение параметра A в 10%-й области значений:
```
param.Name = 'A';
param.Value = linspace(0.9*A,1.1*A,3);
```
Массив структур — Варьируется значение нескольких параметров. Например, варьируйтесь значения параметров A и b в 10%-й области значений:
```
[A_grid,b_grid] = ndgrid(linspace(0.9*A,1.1*A,3),...
                         linspace(0.9*b,1.1*b,3));
params(1).Name = 'A';
params(1).Value = A_grid;
params(2).Name = 'b';
params(2).Value = b_grid;
```

Когда вы задаете изменения значения параметров, findop обработайте в пакетном режиме обрезает модель для каждой комбинации значения параметров и возвращает массив соответствующих рабочих точек. Если param задает настраиваемые параметры только, затем пакет программного обеспечения обрезает модель с помощью одной компиляции.

Если вы задаете opspec как сингл operspec возразите и значения параметров в param произведите состояния, которые конфликтуют с известными состояниями в opspec, findop обрезает модель с помощью технических требований в opspec. Чтобы обрезать модель в значениях состояния, полученных на значения параметров, задайте opspec как массив соответствия operspec объекты. Для примера смотрите Бэча Трима Симулинка Моделя для Изменения Параметра.

`options` — Обрезка опций
`findopOptions` опция установлена

Обрезка опций в виде a findopOptions опция установлена.

`tsnapshot` — Времена снимка состояния симуляции
скаляр | вектор

Времена снимка состояния симуляции, в которые можно извлечь рабочую точку модели в виде скаляра для одного снимка состояния или вектора для нескольких снимков состояния. findop симулирует модель и вычисляет рабочую точку для состояния модели в каждый раз снимка состояния.

Выходные аргументы

`op` — Рабочая точка
объект рабочей точки | массив объектов рабочей точки

Рабочая точка, возвращенная как рабочая точка, возражает или массив объектов рабочей точки. Размерности op зависьте от заданных изменений параметра и или технические требования рабочей точки или время снимка состояния симуляции.

Изменение параметра	Найдите рабочую точку для...	Получившийся `op` Размерности
Никакое изменение параметра	Одна спецификация рабочей точки, заданная `opspec`	один объект рабочей точки
	Одно время снимка состояния, заданное `tsnapshot`	один объект рабочей точки
	_N1-by-`...`- _Nm массив технических требований рабочей точки, заданных `opspec`	_N1-by-`...`- _Nm
	Снимки состояния _Ns, заданные `tsnapshot`	Вектор-столбец длины _Ns
_N1-by-`...`- _Nm сетка параметра, заданная `param`	Одна спецификация рабочей точки, заданная `opspec`	_N1-by-`...`- _Nm
	Одно время снимка состояния, заданное `tsnapshot`
	_N1-by-`...`- _Nm массив технических требований рабочей точки, заданных `opspec`
	Снимки состояния _Ns, заданные `tsnapshot`	_Ns_-by-N1-by-`...`- _Nm.

Например, предположите:

opspec один объект спецификации рабочей точки и param задает 3 4 2 сетками параметра. В этом случае, op 3 4 2 массивами рабочих точек.
tsnapshot скаляр и param задает 5 6 сетка параметра. В этом случае, op 1 5 6 массивами рабочих точек.
tsnapshot вектор-строка с тремя элементами и param задает 5 6 сетка параметра. В этом случае, op 3 5 6 массивами рабочих точек.

Каждый объект рабочей точки имеет следующие свойства:

Свойство Описание

Model Имя модели Simulink, возвращенное как вектор символов.

States

Рабочая точка состояния, возвращенная как вектор из объектов состояния. Каждая запись в States представляет поддерживаемые состояния одного блока Simulink.

Для списка поддерживаемых состояний для объектов рабочей точки смотрите состояния Модели Simulink, Включенные в Объект Рабочей точки.

Примечание

Если блок имеет несколько именованных непрерывных состояний, States содержит одну структуру для каждого именованного состояния.

Каждый объект состояния имеет следующие поля:

Поле	Описание
`Nx` Только для чтения	Количество состояний в блоке
`Block`	Блок path, возвращенный как вектор символов.
`StateName`	Имя состояния
`x`	Значения всех поддерживаемых состояний блока, возвращенных как вектор из длины `Nx`.
`Ts`	Шаг расчета и смещение каждого поддерживаемого состояния блока, возвращенного как вектор. Для систем непрерывного времени, `Ts` нуль.
`SampleType`	Уровень времени состояния, возвращенный как одно из следующего: `'CSTATE'` — Состояние непрерывного времени `'DSTATE'` — Состояние дискретного времени
`inReferencedModel`	Отметьте указание, является ли блок в образце модели, возвращенном как одно из следующего: 1 — Блок в образце модели. 0 — Блок находится в файле текущей модели.
`Description`	Описание состояния блока, возвращенное как вектор символов.

Inputs

Уровень на входе в рабочей точке, возвращенной как вектор из входных объектов. Каждая запись в Inputs представляет уровни на входе одного блока импорта корневого уровня в модели.

Каждый входной объект имеет следующие поля:

Поле	Описание
`Block`	Имя блока Inport
`PortWidth`	Количество блоков-сигналов импорта
`PortDimensions`	Размерность сигналов принята импортом
`u`	Уровни на входе блока Inport в рабочей точке, возвращенной как вектор из длины `PortWidth`.
`Description`	Блок Inport ввел описание, возвращенное как вектор символов.

Time

Времена, в которые выполнены любые изменяющиеся во времени функции в модели, возвратились как вектор.

Version

Номер версии объекта

Можно отредактировать свойства op использование записи через точку или set функция.

`opreport` — Отчет поиска рабочей точки
объект отчета поиска рабочей точки | массив рабочей точки ищет объекты отчета

Отчет поиска рабочей точки, возвращенный как рабочая точка, ищет объект отчета. Если op массив объектов рабочей точки, затем opreport массив соответствующих поисковых отчетов.

Этот отчет отображается автоматически, даже когда вы подавляете выход с помощью точки с запятой. Чтобы скрыть отчет, установите DisplayReport поле в options к 'off'.

Каждый отчет поиска рабочей точки имеет следующие свойства:

Свойство Описание

Model

Model значение свойства op

Inputs

Inputs значение свойства op

Outputs

Outputs значение свойства op, со сложением yspec, который является желаемым y значение

States

States значение свойства op со сложением dx, который содержит производные значения состояния. Для состояний дискретного времени, dx различие между следующим значением состояния и текущим; то есть, x (k +1) – x (k).

Time Time значение свойства op

TerminationString Условие завершения оптимизации, возвращенное как вектор символов.

OptimizationOutput

Результаты поиска алгоритма оптимизации, возвращенные как структура со следующими полями:

Поле	Описание
`iterations`	Количество итераций выполняется во время оптимизации
`funcCount`	Количество вычислений функции выполняется во время оптимизации
`lssteplength`	Размер линии ищет шаг относительно поискового направления (только алгоритм оптимизации активного набора)
`stepsize`	Смещение в векторе состояния в итоговой итерации (активный набор и алгоритмы оптимизации внутренней точки)
`algorithm`	Алгоритм оптимизации используется
`firstorderopt`	Мера оптимизации первого порядка, для доверительной области отражающий алгоритм оптимизации; `[]` для других алгоритмов
`constrviolation`	Максимум ограничительных функций
`message`	Выходное сообщение

Для получения дополнительной информации об алгоритме оптимизации, см. документацию Optimization Toolbox™.

Больше о