Simulink Design Optimization

パラメーター推定器、応答オプティマイザー、および感度アナライザーアプリのスクリーンショット。

設計最適化アプリ

Simulink では、組み込みアプリを使用して、設計要件、決定変数、および最適化オプションの指定など、設計最適化問題を対話的に設定および求解します。アプリ内から MATLAB コードを生成して、展開や追加のカスタマイズを行います。

パラメーター推定

パラメーター推定器アプリまたはコマンドライン関数を対話的に使用して、テストデータから Simulink モデルのパラメーターと状態を自動的に推定し、正確なプラントモデルを構築します。

応答の最適化

応答オプティマイザー アプリやコマンドライン関数を使用して、時間領域および周波数領域の設計要件を満たすために、モデルパラメーターを自動的に最適化します。

感度解析

感度アナライザーアプリを使用して、モデルの動作に最も大きな影響を与えるパラメーターを特定します。パラメーター推定と設計最適化について、より適切な初期条件を選択します。モンテカルロ シミュレーションを使用してモデルの設計空間を解析し、設計のロバスト性を確認します。

プラントおよびコントローラーのパラメーターを示す図。

プラントおよびコントローラーのパラメーターの協調最適化

物理プラントのパラメーターと、アルゴリズムまたはコントローラーゲインを合わせて最適化することにより、応答時間、帯域幅、エネルギー消費などのシステム設計の特性を改善します。

デジタルツインの調整

デプロイされたデジタルツインモデルのパラメーターを自動更新して、現在のアセットの状態に一致させます。Simulink Compiler を使用して、パラメーター推定ワークフローをデプロイします。

エンジンの体積効率曲面のマッチングに対する適応ルックアップテーブルの調整例。

ルックアップテーブルの調整

バッテリー特性やゲインスケジュール コントローラーなどのアプリケーションに対してルックアップテーブルを調整します。ルックアップテーブルの値に、単調性や円滑性などの制約を課します。キャリブレーションの問題を解くには、適応ルックアップテーブルを使用します。

設計最適化の高速化

Parallel Computing Toolbox を使用して、1 つのモデルで複数のシミュレーションを並列実行し、パラメーター推定、応答最適化、および感度解析を高速化します。Simulink の高速リスタート機能やアクセラレータ シミュレーション モードを使用して、設計最適化タスクを高速化します。

使用可能な最適化手法を示す応答オプティマイザー アプリ。

最適化ソルバー

Optimization ToolboxGlobal Optimization Toolbox からサロゲート、fmincon、パターン探索などの使用可能なソルバーを選択して、混合整数最適化、導関数に基づく、または導関数を使用しない最適化、などの様々な最適化問題を求解します。