Задайте установившуюся рабочую точку для оптимизации ответа
Что такое Установившаяся Рабочая точка?
Рабочая точка динамической системы задает состояния и входные сигналы корневого уровня модели в определенное время. Например, в автомобильной модели механизма, переменные, такие как скорость вращения двигателя, угол дросселя, температура механизма, и окружающий атмосферные условия обычно описывает рабочую точку.
Установившаяся рабочая точка модели, также названной равновесием или условием для обрезки, включает переменные состояния, которые не изменяются со временем.
Модель может иметь несколько установившихся рабочих точек. Например, ослабленный маятник зависания имеет две установившихся рабочих точки, в которых положение маятника не изменяется со временем. Устойчивая установившаяся рабочая точка происходит, когда маятник висит прямо вниз. Когда положение маятника отклоняется немного, маятник всегда возвращается к равновесию. Другими словами, небольшие изменения в рабочей точке не заставляют систему покидать область хорошего приближения вокруг значения равновесия.
При использовании поиска оптимизации, чтобы вычислить рабочие точки для нелинейных систем, ваши исходные предположения для состояний и уровней на входе должны быть около желаемой рабочей точки, чтобы гарантировать сходимость.
При линеаризации модели с несколькими установившимися рабочими точками важно иметь правильную рабочую точку. Например, линеаризация модели маятника вокруг устойчивой установившейся рабочей точки производит устойчивую линейную модель, тогда как линеаризация вокруг нестабильной установившейся рабочей точки производит нестабильную линейную модель.
Для получения дополнительной информации о рабочих точках смотрите то, Что Рабочая точка? (Simulink Control Design) и Что такое Установившаяся Рабочая точка? (Simulink Control Design).
Подготовка Установившейся Рабочей точки
Эта тема показывает, как установить установившуюся рабочую точку в Response Optimizer. Чтобы улучшить подгонку между данными модели и результатами измерений, модель должна быть установлена в установившийся перед оптимизацией.
Откройте Response Optimizer и задайте ваши требования с помощью шагов, обрисованных в общих чертах в Оптимизации Проекта, чтобы Удовлетворить Требования Частотного диапазона (графический интерфейс пользователя).
В панели инструментов нажмите Options и выберите
Operating Point Optionsиз выпадающего меню.
Следующее диалоговое окно Operating Point открывается.
Опция Optimize at steady-state проверяется по умолчанию, когда вы открываете диалоговое окно рабочей точки. Используйте States, Inputs и Outputs переходят, чтобы задать известные параметры, границы и отклонения. Например, на вышеупомянутом рисунке существует одно состояние. Используйте диалоговое окно рабочей точки, чтобы указать, что это состояние должно быть обработано как неизвестное, и это должно быть установлено в устойчивое состояние. Во время оптимизации ответа расчет рабочей точки будет варьироваться это состояние, чтобы установить его в установившемся.
Можно также синхронизировать технические требования рабочей точки от Simulink® модель с помощью
кнопки.Программное обеспечение Simulink Design Optimization™ использует методы оптимизации, чтобы искать рабочие точки в модели. Используйте вкладку Options диалогового окна, чтобы задать эти методы оптимизации. Эти опции задают алгоритм оптимизации, допуски и останавливающиеся условия. Например, опция
Gradient descent with projectionчасто используется, чтобы найти рабочую точку для систем, которые используют физическое моделирование. Для получения дополнительной информации нажмите
на кнопку.
Задав параметры рабочей точки, продолжите рабочий процесс оптимизации как описано в Оптимизации Проекта, чтобы Удовлетворить Требования Частотного диапазона (графический интерфейс пользователя).