Если известно приблизительное время, когда модель достигает окрестности установившейся рабочей точки, можно использовать моделирование, чтобы получить значения состояния для использования в качестве начальных условий численной оптимизации.
Поиск рабочих точек можно инициализировать с помощью снимка моделирования при вычислении рабочих точек с помощью Диспетчера устойчивого состояния (Steady State Manager).
Откройте модель Simulink ®.
sys = 'watertank';
open_system(sys)
Чтобы открыть Диспетчер устойчивого состояния (Steady State Manager), в окне модели Simulink в галерее Apps щелкните Диспетчер устойчивого состояния (Steady State Manager).
В окне Диспетчер устойчивого состояния (Steady State Manager) на вкладке Устойчивое состояние (Steady State) щелкните Снимки (Snapshots).
В диалоговом окне «Создание рабочей точки снимка» введите 10 в поле Simulation snapshot time для извлечения рабочей точки в это время моделирования.
Чтобы сделать снимок системы в указанное время, щелкните.
Снимок, op1, появляется в браузере данных в разделе «Рабочие точки» и содержит все значения состояния системы в указанное время.
На вкладке Устойчивое состояние (Steady State) щелкните Отсечь спецификацию (Trim Specification).
Чтобы инициализировать состояния рабочих точек значениями снимка моделирования, на вкладке Спецификация (Specification) щелкните Инициализировать из (Initialize From
) и выберите
op1.
В документе spec1 отображаемые значения состояния обновляются в соответствии с импортированными значениями.
Поиск оптимизированной рабочей точки с помощью состояний в t = 10 в качестве начальных значений на вкладке Спецификация (Specification) щелкните Обрезать (Trim).
Программа обрезает модель и генерирует отчет о поиске в рабочей точке.
В документе report1 фактические значения dx равны нулю или близки к нулю, что показывает, что рабочая точка находится в устойчивом состоянии.
Поиск рабочих точек можно инициализировать с помощью имитационного снимка при вычислении рабочих точек с помощью линеаризатора модели.
Откройте модель Simulink.
sys = ('watertank');
open_system(sys)
В окне Модель Simulink в галерее Приложения щелкните Линеаризатор модели.
В окне «Линеаризатор модели» в раскрывающемся списке «Рабочая точка» щелкните Take Simulation Snapshot.
В диалоговом окне «Ввод времени снимка для линеаризации» введите 10 в поле Simulation snapshot time для извлечения рабочей точки в это время моделирования.
Чтобы сделать снимок системы в указанное время, щелкните Сделать снимки.
Снимок, op_snapshot1, появляется в браузере данных в разделе «Рабочее пространство линейного анализа» и содержит все значения состояния системы в указанное время.
На вкладке «Линейный анализ» в раскрывающемся списке «Рабочая точка» нажмите Trim Model.
Чтобы инициализировать состояния рабочих точек значениями снимка моделирования, в диалоговом окне Обрезать модель (Trim the model) щелкните Импорт (Import).
В диалоговом окне «Импорт исходных значений и спецификаций» выберите op_snapshot1и нажмите кнопку «Импорт».
В диалоговом окне Обрезать модель (Trim the model) отображаемые значения состояния обновляются в соответствии с импортированными значениями.
Поиск оптимизированной рабочей точки с помощью состояний в t = 10 в качестве начальных значений щелкните Начало обрезки (Start trimming).
Чтобы определить, соответствуют ли результирующие значения рабочих точек спецификациям, дважды щелкните в браузере данных в разделе «Рабочее пространство линейного анализа» op_trim1.
Фактические значения dx равны нулю или близки к нулю, что показывает, что рабочая точка находится в установившемся состоянии.
При вычислении операционных точек можно инициализировать поиск по операционной точке с помощью моментального снимка моделирования findop функция.
Откройте модель Simulink.
sys = 'watertank';
load_system(sys)Моделирование модели до достижения устойчивого состояния и извлечение снимка операционной точки. В этом примере используется десять единиц времени.
opsim = findop(sys,10);
Создайте объект спецификации операционной точки. По умолчанию все состояния модели задаются в установившемся состоянии.
opspec = operspec(sys);
Настройте начальные значения для поиска в рабочей точке с использованием данных моментального снимка.
opspec = initopspec(opspec,opsim);
Найдите установившуюся рабочую точку, соответствующую этим спецификациям.
[op,opreport] = findop(sys,opspec);
Operating point search report:
---------------------------------
Operating point search report for the Model watertank.
(Time-Varying Components Evaluated at time t=10)
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: -1.1e-14 (0)
Inputs: None
----------
Outputs: None
----------
Производная по времени каждого состояния, dx, фактически равно нулю. Это значение производной состояния указывает, что рабочая точка находится в установившемся состоянии.