Simulink Design Optimization
Analice la sensibilidad y ajuste los parámetros de modelos
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Simulink Design Optimization ofrece funciones, herramientas interactivas y bloques para analizar y ajustar parámetros de modelos. Puede determinar la sensibilidad de un modelo, ajustarlo a datos de prueba y adaptarlo para que cumpla con los requisitos. Con técnicas como la simulación Montecarlo y el diseño de experimentos, puede explorar el espacio de diseño y calcular la influencia de los parámetros en el comportamiento de los modelos.
Simulink Design Optimization contribuye a aumentar la precisión de modelos. Puede preprocesar datos de prueba, estimar automáticamente parámetros de modelos, tales como coeficientes aerodinámicos y de fricción, y validar los resultados de la estimación.
Para mejorar las características de diseño de un sistema, como tiempo de respuesta, ancho de banda y consumo de energía, puede optimizar conjuntamente los parámetros físicos de la planta y las ganancias algorítmicas o del controlador. Estos parámetros se pueden ajustar para cumplir con los requisitos en los dominios del tiempo y la frecuencia, tales como el rebasamiento y el margen de fase, así como requisitos personalizados.
Apps de optimización de diseños
Utilice apps integradas para configurar y resolver interactivamente problemas de optimización de diseños en Simulink, incluida la especificación de requisitos de diseño, variables de decisión y opciones de optimización. Genere código de MATLAB desde las apps para despliegue o personalizaciones adicionales.
Estimación de parámetros
Cree modelos de planta precisos estimando automáticamente parámetros y estados de un modelo de Simulink a partir de datos de prueba, ya sea interactivamente con la app Parameter Estimator o con funciones de línea de comandos.
Optimización de respuestas
Optimice automáticamente parámetros de modelos para satisfacer requisitos de diseño en los dominios del tiempo y la frecuencia utilizando la app Response Optimizer o funciones de línea de comandos. Calcule diseños óptimos de Pareto para problemas de optimización multiobjetivo, analice tradeoffs de diseño utilizando gráficas de visualización y seleccione el diseño que mejor se adapte a sus necesidades de rendimiento.
Análisis de sensibilidad
Identifique qué parámetros tienen mayor impacto en el comportamiento de un modelo con la app Sensitivity Analyzer. Seleccione mejores condiciones iniciales para estimación de parámetros y optimización de diseños. Analice el espacio de diseño de un modelo mediante un análisis de tradeoffs multiobjetivo o con simulaciones Montecarlo para comprobar la solidez del diseño.
Optimización conjunta de parámetros de planta y controlador
Optimice conjuntamente parámetros físicos de planta y ganancias algorítmicas o de controlador para mejorar las características del diseño de un sistema, tales como tiempo de respuesta, ancho de banda y consumo de energía.
Ajuste de gemelos digitales
Actualice automáticamente los parámetros de un modelo de gemelo digital desplegado para que reflejen el estado actual de los activos. Despliegue el flujo de trabajo de estimación de parámetros con Simulink Compiler.
Ajuste de tablas de búsqueda
Ajuste tablas de búsqueda para aplicaciones tales como caracterización de baterías o controladores de planificación de ganancias. Aplique restricciones tales como monotonicidad y suavidad en los valores de tablas de búsqueda. Utilice tablas de búsqueda adaptativas para resolver problemas de calibración.
Aceleración de optimización de diseños
Acelere la estimación de parámetros, optimización de respuestas y análisis de sensibilidad ejecutando varias simulaciones de un modelo en paralelo con Parallel Computing Toolbox. Acelere tareas de optimización de diseños con los modos de simulación Fast Restart y Accelerator de Simulink.
Solvers de optimización
Resuelva diversos problemas de optimización, tales como problemas de enteros mixtos, basados en derivadas y sin derivadas, empleando los solvers disponibles en Optimization Toolbox y Global Optimization Toolbox, tales como fmincon, pattern search y surrogate optimization.
Recursos del producto:
Preguntas frecuentes sobre Simulink Design Optimization
Simulink Design Optimization proporciona funciones, herramientas interactivas y bloques para analizar y ajustar los parámetros del modelo, lo que le permite determinar la sensibilidad del modelo, ajustar modelos a datos de prueba y sintonizarlos para cumplir los requisitos de diseño.
Puede optimizar parámetros de diseño en modelos de Simulink y Simscape para cumplir objetivos de desempeño de ingeniería como eficiencia, consumo de energía, robustez, respuesta dinámica y requisitos a nivel de sistema. Simulink Design Optimization admite el ajuste frente a especificaciones en el dominio del tiempo, métricas en el dominio de la frecuencia y requisitos personalizados derivados de simulaciones, mediciones o datos de prueba.
La estimación de parámetros calcula automáticamente parámetros del modelo, como coeficientes de fricción y aerodinámicos, a partir de datos de prueba mediante la app Parameter Estimator o funciones de línea de comandos para aumentar la precisión del modelo.
La optimización de respuestas optimiza automáticamente los parámetros del modelo para satisfacer requisitos de diseño en el dominio del tiempo y de la frecuencia mediante la app Response Optimizer o funciones de línea de comandos.
La app Sensitivity Analyzer identifica qué parámetros tienen mayor impacto en el comportamiento del modelo utilizando técnicas como Simulación Montecarlo y diseño de experimentos para analizar el espacio de diseño y verificar la robustez del diseño.
Sí, puede optimizar conjuntamente parámetros físicos de la planta y ganancias algorítmicas o del controlador para mejorar las características del diseño del sistema.
Puede acelerar la estimación de parámetros, la optimización de respuestas y el análisis de sensibilidad ejecutando múltiples simulaciones en paralelo con Parallel Computing Toolbox, o utilizando Fast Restart y el modo Accelerator de simulación.
Sí, puede ajustar tablas de consulta para aplicaciones como caracterización de baterías o controladores con programación de ganancias, con la posibilidad de imponer restricciones como monotonía y suavidad en los valores de la tabla de búsqueda.
Simulink Design Optimization ofrece manejo integrado de la ejecución de simulaciones, gestión de parámetros, evaluación de requisitos y configuración de optimización para modelos de Simulink y Simscape. Automatiza evaluaciones repetidas de simulación, admite ejecución en paralelo para estudios de optimización escalables y proporciona apps interactivas para configurar workflows de diseño y estimación de parámetros, eliminando la necesidad de construir infraestructura personalizada.
Simulink Design Optimization admite una variedad de solucionadores, incluidos surrogate optimization, fmincon y pattern search de Optimization Toolbox y Global Optimization Toolbox. Esto cubre problemas de optimización basados en derivadas, sin derivadas y de enteros mixtos, permitiéndole seleccionar el solucionador más adecuado según las características de su problema.
Sí. Calcule diseños Pareto-óptimos para problemas de optimización multiobjetivo, visualice las compensaciones entre objetivos de rendimiento en conflicto y seleccione el diseño que mejor se adapte a sus necesidades. Esto es útil para equilibrar requisitos como rendimiento frente a eficiencia, confort de marcha frente a manejo, o precisión frente a consumo de energía.
Sí. Puede estimar parámetros, optimizar respuestas y realizar análisis de sensibilidad en modelos de Simscape (mecánicos, eléctricos, térmicos, hidráulicos y multidominio). El toolbox gestiona la ejecución de la simulación y la actualización de parámetros dentro de Simscape de la misma manera que lo hace con modelos de Simulink.
Use la app Parameter Estimator o funciones de línea de comandos para ajustar automáticamente los parámetros del modelo de modo que las salidas de la simulación coincidan con sus datos experimentales u operativos medidos. Esto admite la calibración de modelos de motores, modelos de baterías, dinámicas de actuadores, sistemas multibody y cualquier modelo basado en física de Simulink o Simscape.
Sí. Actualice automáticamente los parámetros de un modelo de digital twin desplegado para que coincidan con las condiciones actuales del activo mediante estimación de parámetros. Implemente el flujo de trabajo de estimación de parámetros usando Simulink Compiler para que el digital twin permanezca calibrado a medida que el activo físico evoluciona con el tiempo.
Use análisis de sensibilidad y optimización multiobjetivo para explorar y optimizar parámetros de diseño físico mediante evaluación basada en simulación. Identifique qué parámetros influyen más en el comportamiento del sistema, evalúe múltiples conceptos de diseño y seleccione valores de parámetros que equilibren objetivos de desempeño — todo antes de comprometerse con prototipos de hardware.
Sí. Genere código MATLAB directamente desde las apps Parameter Estimator, Response Optimizer y Sensitivity Analyzer. Esto le permite personalizar workflows, automatizar tareas de optimización repetidas, integrarse con canalizaciones de CI/CD o desplegar rutinas de estimación usando Simulink Compiler.
