第一章.MWorks试验设计工具模型优化-Modelica技术.PDF

MWorks 试验设计工具 模型优化 苏州同元软控信息技术有限公司 2010 年10 月 MWorks 试验设计工具 模型优化 苏州同元软控信息技术有限公司 MWorks 试验设计工具 模型优化 目录 1. 概述 1 2. 功能特征 1 3. 基于仿真的多目标优化 1 4. 单目标优化 2 4.1 简单的数学算例 2 4.1.1 问题描述 2 4.1.2 使用前的准备 3 4.1.3 参数优化 4 4.2 典型的OPB算例15 4.2.1 问题描述15 4.2.2 使用前的准备16 4.2.3 参数优化17 5. 多目标优化20 5.1 多领域仿真模型F14 20 5.1.1 问题描述21 5.1.2 使用前的准备23 5.2 单个调节参数情况24 5.3 多个调节参数29 5.3.1 优化最大超调量(Overshoot) 29 5.3.2 优化上升时间(RiseTime) 33 5.4 多目标优化36 5.4.1 使用不同的参数初值36 5.4.2 改变目标权值38 5.4.3 使用不等式约束条件40 5.4.4 结果分析与小结42 6. 多实例优化42 6.1 定义实例参数42 6.2 检查目标变量指标43 苏州同元软控信息技术有限公司 目录i MWorks 试验设计工具 模型优化 6.3 优化上升时间(RiseTime) 44 6.4 优化最大超调量(Overshoot)48 6.5 结果分析与小结51 7. 高级选项51 7.1 复用先前的设置51 7.2 使用命令接口52 7.3 多目标聚合方式53 8. 参考文献53 苏州同元软控信息技术有限公司 目录ii MWorks 试验设计工具 模型优化 1. 概述 针对物理系统开发的仿真模型包含许多决定系统行为的参数，例如变速箱的 传动比、弹簧系数、控制器的结构参数等，调节这些参数值可以改变系统行为， 寻找使得系统整体性能趋向最优的参数值是建模与仿真的关键问题之一。 常见的 “启发式”方式，即反复进行 “修改参数→仿真→比较结果”，可以 起到一定的参数优化效果，但得到的结果精度不高，而且显得效率低下。对线性 SISO 系统，一般的分析方法（例如最小二乘法）也能得到近似优化的结果。 MWorks 参数优化采用基于仿真的多目标优化方法进行参数分析，帮助解决 复杂系统建模与仿真中的参数调节问题。在数学上，参数调节过程实为一种优化 过程：将调节参数视为优