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 Response Optimizer. Simulink^® Программное обеспечение 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 (Simulink Control Design). Вы оптимизируете параметры фильтра выпрямителя, чтобы соответствовать усилению и требованиям полосы пропускания 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 (Simulink Control Design), который задает конструктивные требования полосы пропускания и усиление

Конструктивные требования

Задача оптимизации проекта имеет несколько целей. Проект должен:

Имейте полосу пропускания 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

Откройте Response Optimizer для модели.
```
sdotool('sdorectifier')
```
Вкладка Bode plot 1 показывает усиление и требования полосы пропускания, 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.
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 Response Optimizer. 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.

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.
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 Response Optimizer.

Оптимизируйте проект

Чтобы просмотреть текущий ответ модели, нажмите Plot Model Response.
Окно Bode plot 1 в Response Optimizer 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.
Нажмите Optimize.
Optimization converged обменивайтесь сообщениями в Отчете о выполнении работ Оптимизации, указывает, что метод оптимизации нашел решение удовлетворить требованиям полосы пропускания фильтра.
Гармоническое содержимое в сигнале напряжения фильтра уменьшается из первоначального проекта.
Проверьте, что модель соответствует требования полосы пропускания 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.
Нажмите DesignVars в области Data и представлении обновленные значения в области Variable Preview.
Оптимизированные значения переменных проекта автоматически обновляются в модели Simulink.