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Amesim之DOE数据分析

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DOE数据分析处理

实验设计允许确定哪些参数影响模型的某些性能标准,该模块可以比较不同控制参数对一个或多个目标(或响应)函数的影响。DOE模型的目的是对模型进行更深入的物理分析,允许简化模型或执行分层优化以减少计算时间:只优化有影响的一阶参数,然后在必要时优化二阶参数(保持其他参数不变)。这样,当某些参数对性能没有显著影响时,我们可以避免同时对所有参数进行代价高昂的优化。最后,利用DOE得到了一个价值的目标函数的替代数学模型——多项式响应面(RSM)。如果响应面是一个多项式函数,则参数的影响反映在其系数值上。

1 实例演示  

建立模型  

在这个实例中,将有以下内容:

  1. 定义DOE,优化和蒙特卡罗研究。

  2. 运行这些研究。

  3. 设计探索工具的图表。

  4. 设计探索进行后期处理。

系统如下图所示:


设计探索的第一步包括选择要研究的输入(模型参数)和输出(模型变量),这个模型由被动悬架和主动悬架两种车型的汽车悬架组成,我们将使用符号PS表示被动悬挂和AS表示主动悬挂。我们考虑每个悬架模型的两个输出量:

  1. 车身的垂直加速度;

  2. 轮胎模型弹簧的压缩量;

车身的高垂直加速度对汽车乘客来说是非常不舒服的。加速度应小于1 g = 9.81 m/s/s。第二个量模拟轮胎的压缩。负压缩意味着轮胎不再与路面接触。

这引出了两个标准:

  1. 如果可能,使轮胎的压缩系数为正;

  2. 尽量减小车身的加速度;

默认除了允许阻尼率变化外,所有的参数都是固定的。

运行模拟并绘制原始曲线  

原始设置模拟出以下结果:

被动悬架主体的加速度:

被动悬架车型的轮胎压缩量

主动悬架具有与被动悬架相同的初值

定义被动悬架的参数  
  1. 打开优化管理器

  2. 设置输入输出,在输出里有简单输出和复合输出两种,在简单输出中可以用拖拉的方式定义,在复合输出的过程中需要自定义其函数形式,在这个模型中复合输出中是要找出最大值与最小值。参数定义界面如下 :

优化运行  

参数设置完成后就可以运行计算,然后进行数据分析。具体DOE数据分析处理的操作过程可参考视频课程第二期:参数分析和系统优化专题里的第31讲:DOE与数据分析处理。


来源:Amesim学习与应用
汽车控制
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2023-07-06
最近编辑:1年前
batt
本科 微信公众号:Amesim学习与应用
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