Проектируйте оптимизацию с использованием блоков проверки частотного диапазона (GUI)

Этот пример показывает, как оптимизировать параметры модели для удовлетворения требований частотного диапазона с помощью Response Optimizer. Simulink^® Программное обеспечение Control Design™ должно быть установлено, чтобы оптимизировать проект, чтобы соответствовать требованиям к проектированию частотного диапазона.

В этом примере вы задаете требования проекта в блоке Check Bode Characteristics (Simulink Control Design). Вы оптимизируете параметры фильтра выпрямителя, чтобы удовлетворить требования к усилению и полосе пропускания путем минимизации пользовательской цели.

Структура модели

Модель sdorectifier включает следующие блоки:

Full-Wave Rectifier блок - Блок Abs
Rectifier Filter подсистема - RLC-фильтр, реализованный с использованием блоков интегратора и усилителя
Filter Design Requirements блок - Check Bode Characteristics (Simulink Control Design), который задает требования к проектированию усиления и полосы пропускания

Требования к проектированию

Задача оптимизации проекта имеет несколько целей. Этот проект должен:

Иметь пропускную способность -3 дБ не менее 2 Гц
Ограничьте коэффициент усиления в частотной области значений 2 Гц - 60 Гц самое большее 0 дБ
Ограничьте коэффициент усиления выше 60 Гц не более -20 дБ
Максимизируйте сопротивление фильтра R
Минимизируйте индуктивность фильтра L

Требования гарантируют, что комбинация фильтров выпрямителя имеет минимальную высокую частоту содержимого, быстро реагирует на изменения напряжения и ограничивает токи фильтра.

Задайте требования проект

Откройте Response Optimizer для модели.
```
sdotool('sdorectifier')
```
На вкладке Bode plot 1 показаны требования к усилению и полосе пропускания, указанные в блоке Filter Design Requirements в модели. Чтобы увидеть их значения, дважды кликните блок, чтобы открыть диалоговое окно Параметров блоков и выберите вкладку Bounds.
Задайте пользовательскую цель, чтобы минимизировать индуктивность фильтра и максимизировать сопротивление.
Пользовательская цель уже определена в sdorectifier_cost функция. Функция принимает переменные проекты R и L и возвращает цель, которая будет минимизирована.
Совет
Тип edit sdorectifier_cost в командной строке для просмотра этой функции.
1. В раскрывающемся списке New выберите Custom Requirement.
2. Задайте следующие значения в окне Создать требование (Create Requirement) и нажмите OK:
  - В Name поле редактирования введите MaxMinRL.
  - В Type окне редактирования выберите Minimize the function output
  - В Function поле редактирования введите @sdorectifier_cost. Решатель оптимизации вызывает указанный указатель на функцию.
  Новая переменная требования MaxMinRL создается и появляется в области Data в Response Optimizer. На вкладке Iteration plot 1 показано значение MaxMinRL при каждой итерации во время оптимизации.

Задайте конструктивные переменные

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

В раскрывающемся списке Design Variables Set выберите New.
Выберите C, L, и R в окне Create Design Variable Set. Щелкните, чтобы добавить выбранные параметры в набор конструктивных переменных.
Задайте область значений значений для каждого переменного проекта и нажатия кнопки OK:
- C в области значений 1 µF-1 мФ
- L в области значений 1-500 мГ
- R в области значений 0,01-50 Ом
Новая переменная DesignVars создается и появляется в Data области Response Optimizer.

Оптимизируйте проект

Чтобы просмотреть текущий ответ модели, нажмите Plot Model Response.
В Bode plot 1 окне Response Optimizer показано, что выход модели выходит из области, ограниченной сегментами линии требований проекта.
В Voltage Возможности окне вы видите, что сигнал напряжения фильтра перерегулирует свое установившееся значение и содержит значительное гармоническое содержимое.
Нажмите Optimize.
The Optimization converged сообщение в отчете о прогрессе оптимизации указывает, что метод оптимизации нашел решение, удовлетворяющее требованиям к полосе пропускания фильтра.
Гармоническое содержимое в сигнале напряжения фильтра уменьшается с начального проекта.
Проверьте, что модель соответствует требованиям к усилению и полосе пропускания.
График отображает выходы последних пяти итераций. Конечная реакция с использованием оптимизированных значений параметров появляется в виде толстой синей линии.
Оптимизированный ответ лежит в белой области, ограниченной сегментами линии требований проекта и, таким образом, удовлетворяющей требованиям.
Нажмите DesignVars в области Data и просмотрите обновленные значения в области Variable Preview.
Оптимизированные значения конструктивных переменных автоматически обновляются в модели Simulink.