Aquesta publicació ofereix una transcripció del seminari web . El seminari web va ser realitzat per Mikhail Peselnik, enginyer .)
Avui aprendrem que podem ajustar models per aconseguir l'equilibri òptim entre la fidelitat i la precisió dels resultats de la simulació i la velocitat del procés de simulació. Aquesta és la clau per utilitzar la simulació de manera eficaç i assegurar-vos que el nivell de detall del vostre model és adequat per a la tasca que voleu realitzar.
També aprendrem:
- Com podeu accelerar les simulacions utilitzant algorismes d'optimització i càlcul paral·lel;
- Com distribuir simulacions entre diversos nuclis d'ordinador, accelerant tasques com l'estimació de paràmetres i la selecció de paràmetres;
- Com accelerar el desenvolupament automatitzant tasques de simulació i anàlisi mitjançant MATLAB;
- Com utilitzar els scripts de MATLAB per a l'anàlisi harmònic i documentar els resultats de qualsevol tipus de prova mitjançant la generació automàtica d'informes.
Començarem amb una visió general del model de xarxa elèctrica de l'avió. Discutirem quins són els nostres objectius de simulació i veurem el procés de desenvolupament que es va utilitzar per crear el model.
Després passarem per les etapes d'aquest procés, inclòs el disseny inicial, on aclarim els requisits. Disseny detallat: on mirarem els components individuals de la xarxa elèctrica i, finalment, utilitzarem els resultats de la simulació del disseny detallat per ajustar els paràmetres del model abstracte. Finalment, veurem com podeu documentar els resultats de tots aquests passos als informes.
Aquí teniu una representació esquemàtica del sistema que estem desenvolupant. Aquest és un model de mig avió que inclou un generador, un bus de CA, diverses càrregues de CA, una unitat de transformador-rectificador, un bus de CC amb diverses càrregues i una bateria.
Els interruptors s'utilitzen per connectar components a la xarxa elèctrica. A mesura que els components s'encenen i s'apaguen durant el vol, les condicions elèctriques poden canviar. Volem analitzar aquesta meitat de la xarxa elèctrica de l'avió en aquestes condicions canviants.
Un model complet del sistema elèctric d'un avió ha d'incloure altres components. No els hem inclòs en aquest model de mig pla perquè només volem analitzar les interaccions entre aquests components. Aquesta és una pràctica habitual en avions i construcció naval.
Objectius de simulació:
- Determineu els requisits elèctrics dels diferents components així com les línies elèctriques que els connecten.
- Analitzar les interaccions del sistema entre components de diferents disciplines d'enginyeria, inclosos els efectes elèctrics, mecànics, hidràulics i tèrmics.
- I a un nivell més detallat, feu anàlisi harmònic.
- Analitzar la qualitat de l'alimentació en condicions canviants i analitzar les tensions i corrents en diferents nodes de la xarxa.
Aquest conjunt d'objectius de simulació s'aconsegueix millor utilitzant models de diferents graus de detall. Veurem que a mesura que avancem pel procés de desenvolupament, tindrem un model abstracte i un model detallat.
Quan mirem els resultats de la simulació d'aquestes diferents variants de model, veiem que els resultats del model a nivell de sistema i el model detallat són els mateixos.
Si mirem més de prop els resultats de la simulació, veiem que, malgrat la dinàmica causada pel canvi de dispositius de potència a la versió detallada del nostre model, els resultats generals de la simulació són els mateixos.
Això ens permet realitzar iteracions ràpides a nivell de sistema, així com una anàlisi detallada del sistema elèctric a nivell granular. D'aquesta manera podem assolir els nostres objectius amb eficàcia.
Ara parlem del model amb el qual estem treballant. Hem creat diverses opcions per a cada component de la xarxa elèctrica. Escollirem quina variant de component utilitzar en funció del problema que estem resolent.
Quan explorem les opcions de generació d'energia de la xarxa, podem substituir el generador d'accionament integrat per un generador de velocitat variable de tipus cicloconvector o un generador de freqüència acoblat CC. Podem utilitzar components de càrrega abstractes o detallats en un circuit de CA.
De la mateixa manera, per a una xarxa de corrent continu, podem utilitzar una opció abstracta, detallada o multidisciplinària que tingui en compte la influència d'altres disciplines físiques com la mecànica, la hidràulica i els efectes de la temperatura.
Més detalls sobre el model.
Aquí veus el generador, la xarxa de distribució i els components de la xarxa. Actualment, el model està configurat per a la simulació amb models de components abstractes. L'actuador es modela simplement especificant la potència activa i reactiva que consumeix el component.
Si configurem aquest model per utilitzar variants detallades de components, l'actuador ja està modelat com una màquina elèctrica. Disposem de motor síncron d'imants permanents, convertidors i sistema de control i bus de CC. Si mirem la unitat transformador-rectificadora, veiem que es modela mitjançant transformadors i ponts universals que s'utilitzen en electrònica de potència.
També podem seleccionar una opció del sistema (a TRU DC Loads -> Block Choices -> Multidomain) que tingui en compte els efectes associats a altres fenòmens físics (a Fuel Pump). Per a la bomba de combustible, veiem que tenim una bomba hidràulica, càrregues hidràuliques. Per a l'escalfador, veiem que es tenen en compte els efectes de la temperatura que afecten el comportament d'aquest component a mesura que canvia la temperatura. El nostre generador està modelat amb una màquina síncrona i tenim un sistema de control per configurar el camp de tensió d'aquesta màquina.
Els cicles de vol es seleccionen mitjançant una variable de MATLAB anomenada Flight_Cycle_Num. I aquí veiem dades de l'espai de treball de MATLAB que controla quan s'encenen i s'apaguen determinats components de la xarxa elèctrica. Aquesta gràfica (Plot_FC) es mostra per al primer cicle de vol quan els components estan activats o apagats.
Si sintonitzem el model a la versió Tuned, podem utilitzar aquest script (Test_APN_Model_SHORT) per executar el model i provar-lo en tres cicles de vol diferents. El primer cicle de vol està en marxa i estem provant el sistema en diverses condicions. Aleshores configurem automàticament el model per executar un segon cicle de vol i un tercer. Un cop finalitzades aquestes proves, tenim un informe que mostra els resultats d'aquestes tres proves en comparació amb les proves anteriors. A l'informe es poden veure captures de pantalla del model, captures de pantalla de gràfics que mostren la velocitat, voltatge i potència generada a la sortida del generador, gràfics de comparació amb proves anteriors, així com els resultats d'una anàlisi de la qualitat de la xarxa elèctrica.
Trobar una compensació entre la fidelitat del model i la velocitat de simulació és clau per utilitzar la simulació de manera eficaç. A mesura que afegiu més detalls al vostre model, augmenta el temps necessari per calcular i simular el model. És important personalitzar el model per al problema específic que esteu resolent.
Quan estem interessats en detalls com la qualitat de l'energia, afegim efectes com la commutació d'electrònica de potència i càrregues realistes. Tanmateix, quan ens interessen qüestions com la generació o el consum d'energia per part de diversos components de la xarxa elèctrica, utilitzarem un mètode de simulació complex, càrregues abstractes i models de tensió mitjana.
Amb els productes de Mathworks, podeu triar el nivell de detall adequat per al problema en qüestió.
Per dissenyar eficaçment, necessitem models de components tant abstractes com detallats. A continuació es mostra com aquestes opcions s'ajusten al nostre procés de desenvolupament:
- En primer lloc, aclarim els requisits mitjançant una versió abstracta del model.
- A continuació, utilitzem els requisits perfeccionats per dissenyar el component amb detall.
- Podem combinar una versió abstracta i detallada d'un component en el nostre model, permetent la verificació i combinació del component amb sistemes mecànics i sistemes de control.
- Finalment, podem utilitzar els resultats de la simulació del model detallat per ajustar els paràmetres del model abstracte. Això ens donarà un model que funciona ràpidament i produeix resultats precisos.
Podeu veure que aquestes dues opcions (sistema i model detallat) es complementen. El treball que fem amb el model abstracte per aclarir els requisits redueix el nombre d'iteracions necessàries per al disseny detallat. Això accelera el nostre procés de desenvolupament. Els resultats de simulació del model detallat ens donen un model abstracte que s'executa ràpidament i produeix resultats precisos. Això ens permet aconseguir una coincidència entre el nivell de detall del model i la tasca que està realitzant la simulació.
Moltes empreses d'arreu del món utilitzen MOS per desenvolupar sistemes complexos. Airbus està desenvolupant un sistema de gestió de combustible per a l'A380 basat en MOP. Aquest sistema conté més de 20 bombes i més de 40 vàlvules. Us podeu imaginar el nombre d'escenaris de fallada diferents que es poden produir. Mitjançant la simulació, poden executar més de cent mil proves cada cap de setmana. Això els dóna confiança que, independentment de l'escenari de fallada, el seu sistema de control pot gestionar-ho.
Ara que hem vist una visió general del nostre model i els nostres objectius de simulació, passarem pel procés de disseny. Començarem utilitzant un model abstracte per aclarir els requisits del sistema. Aquests requisits refinats s'utilitzaran per al disseny detallat.
Veurem com integrar els documents de requisits en el procés de desenvolupament. Tenim un gran document de requisits que descriu tots els requisits del nostre sistema. És molt difícil comparar els requisits amb el projecte en conjunt i assegurar-se que el projecte compleix aquests requisits.
Amb SLVNV, podeu enllaçar directament els documents de requisits i el model a Simulink. Podeu crear enllaços directament des del model directament als requisits. Això fa que sigui més fàcil verificar que una part determinada del model es refereix a un requisit específic i viceversa. Aquesta comunicació és bidireccional. Per tant, si estem mirant un requisit, podem saltar ràpidament a un model per veure com es compleix aquest requisit.
Ara que hem integrat el document de requisits al flux de treball, perfeccionarem els requisits per a la xarxa elèctrica. Concretament, analitzarem els requisits de càrrega operativa, màxima i de disseny dels generadors i línies de transmissió. Els provarem en una àmplia gamma de condicions de graella. Aquells. durant diferents cicles de vol, quan s'encenen i apaguen diferents càrregues. Com que ens centrem només en l'energia, descuidarem la commutació de l'electrònica de potència. Per tant, utilitzarem models abstractes i mètodes de simulació simplificats. Això vol dir que ajustarem el model per ignorar els detalls que no necessitem. Això farà que la simulació funcioni més ràpid i ens permetrà provar les condicions durant cicles de vol llargs.
Tenim una font de corrent altern que travessa una cadena de resistències, capacitats i inductàncies. Hi ha un interruptor al circuit que s'obre al cap d'un temps i després es torna a tancar. Si executeu la simulació, podeu veure els resultats amb el solucionador continu. (V1) Podeu veure que les oscil·lacions associades amb l'obertura i el tancament de l'interruptor es mostren amb precisió.
Ara anem a canviar al mode discret. Feu doble clic al bloc PowerGui i seleccioneu el solucionador discret a la pestanya Solucionador. Podeu veure que ara el solucionador discret està seleccionat. Comencem la simulació. Veureu que els resultats són gairebé els mateixos, però la precisió depèn de la freqüència de mostreig seleccionada.
Ara puc seleccionar el mode de simulació complexa, establir la freqüència, ja que la solució només s'obté a una freqüència determinada, i tornar a executar la simulació. Veureu que només es mostren les amplituds del senyal. En fer clic en aquest bloc, puc executar un script de MATLAB que executarà el model seqüencialment en els tres modes de simulació i traçarà els diagrames resultants uns sobre els altres. Si mirem més de prop el corrent i la tensió, veurem que els resultats discrets són propers als continus, però coincideixen completament. Si observeu el corrent, podeu veure que hi ha un pic que no es va observar en el mode discret de la simulació. I veiem que el mode complex permet veure només l'amplitud. Si observeu el pas del solucionador, podeu veure que el solucionador complex només necessitava 56 passos, mentre que els altres solucionadors requerien molts més passos per completar la simulació. Això va permetre que el mode de simulació complex funcionés molt més ràpid que altres modes.
A més d'escollir un mode de simulació adequat, necessitem models amb un nivell de detall adequat. Per aclarir els requisits de potència dels components d'una xarxa elèctrica, utilitzarem models abstractes d'aplicació general. El bloc Dynamic Load ens permet especificar la potència activa i reactiva que un component consumeix o genera a la xarxa.
Definirem un model abstracte inicial de potència reactiva i activa basat en un conjunt inicial de requisits. Utilitzarem el bloc font Ideal com a font. Això us permetrà establir la tensió a la xarxa i podeu utilitzar-la per determinar els paràmetres del generador i comprendre quanta potència hauria de produir.
A continuació, veureu com utilitzar la simulació per refinar els requisits d'energia per a un generador i línies de transmissió.
Tenim un conjunt inicial de requisits que inclouen la potència nominal i el factor de potència dels components de la xarxa. També tenim una sèrie de condicions en què aquesta xarxa pot funcionar. Volem perfeccionar aquests requisits inicials fent proves en una àmplia gamma de condicions. Ho farem ajustant el model per utilitzar càrregues i fonts abstractes i provant els requisits en una àmplia gamma de condicions de funcionament.
Configurarem el model per utilitzar models abstractes de càrrega i generador, i veurem l'energia generada i consumida en una àmplia gamma de condicions de funcionament.
Ara passarem a disseny detallat. Utilitzarem els requisits perfeccionats per detallar el disseny i combinarem aquests components detallats amb el model del sistema per detectar problemes d'integració.
Avui dia, hi ha diverses opcions disponibles per generar electricitat en un avió. Normalment, el generador s'acciona mitjançant la comunicació amb una turbina de gas. La turbina gira a una freqüència variable. Si la xarxa ha de tenir una freqüència fixa, es requereix una conversió de la velocitat variable de l'eix de la turbina a una freqüència constant a la xarxa. Això es pot fer utilitzant un accionament de velocitat constant integrat aigües amunt del generador, o utilitzant electrònica de potència per convertir AC de freqüència variable en AC de freqüència constant. També hi ha sistemes amb freqüència flotant, on la freqüència a la xarxa pot canviar i la conversió d'energia es produeix a les càrregues de la xarxa.
Cadascuna d'aquestes opcions requereix un generador i electrònica de potència per convertir l'energia.
Tenim una turbina de gas que gira a velocitat variable. Aquesta turbina s'utilitza per fer girar l'eix del generador, que produeix corrent altern de freqüència variable. Es poden utilitzar diverses opcions d'electrònica de potència per convertir aquesta freqüència variable en una freqüència fixa. Ens agradaria avaluar aquestes diferents opcions. Això es pot fer mitjançant SPS.
Podem modelar cadascun d'aquests sistemes i executar simulacions en diferents condicions per avaluar quina opció és la millor per al nostre sistema. Canviem al model i veiem com es fa.
Aquí teniu el model amb el qual estem treballant. La velocitat variable de l'eix de la turbina de gas es transmet al generador. I el cicloconvertidor s'utilitza per produir corrent altern de freqüència fixa. Si executeu la simulació, veureu com es comporta el model. El gràfic superior mostra la velocitat variable d'una turbina de gas. Veus que la freqüència està canviant. Aquest senyal groc del segon gràfic és la tensió d'una de les fases a la sortida del generador. Aquest corrent altern de freqüència fixa es crea a partir de velocitat variable mitjançant electrònica de potència.
Vegem com es descriuen les càrregues de CA. El nostre està connectat a un llum, una bomba hidràulica i un actuador. Aquests components es modelen mitjançant blocs de SPS.
Cadascun d'aquests blocs a SPS inclou paràmetres de configuració que us permeten adaptar-vos a diferents configuracions de components i ajustar el nivell de detall del vostre model.
Hem configurat els models per executar una versió detallada de cada component. Per tant, tenim molta potència per modelar càrregues de CA i simulant components detallats en mode discret podem veure molt més detalls del que passa a la nostra xarxa elèctrica.
Una de les tasques que realitzarem amb la versió detallada del model és l'anàlisi de la qualitat de l'energia elèctrica.
Quan s'introdueix una càrrega al sistema, pot provocar una distorsió de la forma d'ona a la font de tensió. Aquest és un sinusoide ideal, i aquest senyal estarà a la sortida del generador si les càrregues són constants. Tanmateix, a mesura que augmenta el nombre de components que es poden encendre i apagar, aquesta forma d'ona es pot distorsionar i donar lloc a sobrepassos tan petits.
Aquests pics en la forma d'ona a la font de tensió poden causar problemes. Això pot provocar un sobreescalfament del generador a causa de la commutació de l'electrònica de potència, això pot crear grans corrents neutres i també provocar canvis innecessaris en l'electrònica de potència perquè no esperen aquest rebot en el senyal.
La distorsió harmònica ofereix una mesura de la qualitat de l'energia elèctrica de CA. És important mesurar aquesta relació en condicions canviants de la xarxa perquè la qualitat variarà segons quin component estigui activat i apagat. Aquesta relació és fàcil de mesurar amb les eines de MathWorks i es pot automatitzar per fer proves en una àmplia gamma de condicions.
Més informació sobre THD a .
A continuació veurem com portar a terme Anàlisi de la qualitat de l'energia mitjançant simulació.
Tenim una maqueta de la xarxa elèctrica d'un avió. A causa de diverses càrregues a la xarxa, la forma d'ona de tensió a la sortida del generador està distorsionada. Això comporta un deteriorament de la qualitat dels aliments. Aquestes càrregues es desconnecten i es posen en línia en diversos moments durant el cicle de vol.
Volem avaluar la qualitat de l'energia d'aquesta xarxa en diferents condicions. Per a això utilitzarem SPS i MATLAB per calcular automàticament el THD. Podem calcular la proporció de manera interactiva mitjançant una GUI o utilitzar un script MATLAB per a l'automatització.
Tornem al model per mostrar-vos-ho amb un exemple. El nostre model de xarxa elèctrica d'avions consta d'un generador, un bus de CA, càrregues de CA i un transformador-rectificador i càrregues de CC. Volem mesurar la qualitat de l'energia en diferents punts de la xarxa en diferents condicions. Per començar, us mostraré com fer-ho de manera interactiva només per al generador. A continuació, us mostraré com automatitzar aquest procés mitjançant MATLAB. Primer realitzarem una simulació per recollir les dades necessàries per calcular el THD.
Aquest gràfic (Gen1_Vab) mostra la tensió entre les fases del generador. Com podeu veure, aquesta no és una ona sinusoïdal perfecta. Això vol dir que la qualitat de l'energia de la xarxa està influenciada pels components de la xarxa. Un cop finalitzada la simulació, utilitzarem la transformada ràpida de Fourier per calcular el THD. Obrirem el bloc powergui i obrirem l'eina d'anàlisi FFT. Podeu veure que l'eina es carrega automàticament amb les dades que vaig gravar durant la simulació. Seleccionarem la finestra FFT, especificarem la freqüència i el rang, i mostrarem els resultats. Podeu veure que el factor de distorsió harmònica és del 2.8%. Aquí podeu veure l'aportació dels diferents harmònics. Heu vist com podeu calcular el coeficient de distorsió harmònica de manera interactiva. Però ens agradaria automatitzar aquest procés per tal de calcular el coeficient en diferents condicions i en diferents punts de la xarxa.
Ara veurem les opcions disponibles per modelar càrregues de CC.
Podem modelar càrregues elèctriques pures així com càrregues multidisciplinàries que contenen elements de diferents camps de l'enginyeria, com efectes elèctrics i tèrmics, elèctrics, mecànics i hidràulics.
El nostre circuit de CC inclou un transformador-rectificador, làmpades, escalfador, bomba de combustible i bateria. Els models detallats poden tenir en compte efectes d'altres àrees, per exemple, un model d'escalfador té en compte els canvis en el comportament de la part elèctrica a mesura que canvia la temperatura. La bomba de combustible té en compte els efectes d'altres zones per veure també el seu impacte en el comportament del component. Tornaré al model per mostrar-vos com és.
Aquest és el model amb el qual treballem. Com podeu veure, ara el transformador-rectificador i la xarxa de corrent continu són purament elèctrics, és a dir. només es tenen en compte els efectes del domini elèctric. Tenen models elèctrics simplificats dels components d'aquesta xarxa. Podem triar una variant d'aquest sistema (TRU DC Loads -> Multidomain) que tingui en compte efectes d'altres camps de l'enginyeria. Veu que a la xarxa tenim els mateixos components, però en comptes del nombre de models elèctrics, hem afegit altres efectes, per exemple, per a l'hiter, una xarxa física de temperatura que té en compte la influència de la temperatura en el comportament. A la bomba ara tenim en compte els efectes hidràulics de les bombes i altres càrregues del sistema.
Els components que veieu al model s'agrupen a partir de blocs de biblioteca Simscape. Hi ha blocs per comptabilitzar disciplines elèctriques, hidràuliques, magnètiques i altres. Amb aquests blocs, podeu crear models que anomenem multidisciplinaris, és a dir. tenint en compte els efectes de diverses disciplines físiques i d'enginyeria.
Els efectes d'altres àrees es poden integrar en el model de xarxa elèctrica.
La biblioteca de blocs de Simscape inclou blocs per simular efectes d'altres dominis, com la hidràulica o la temperatura. Mitjançant l'ús d'aquests components, podeu crear càrregues de xarxa més realistes i després definir amb més precisió les condicions en què aquests components poden funcionar.
En combinar aquests elements, podeu crear components més complexos, així com crear noves disciplines o àrees personalitzades utilitzant el llenguatge Simscape.
Components més avançats i configuracions de parametrització estan disponibles a les extensions especialitzades de Simscape. En aquestes biblioteques estan disponibles components més complexos i detallats, tenint en compte efectes com les pèrdues d'eficiència i els efectes de temperatura. També podeu modelar sistemes 3D i multicossos mitjançant SimMechanics.
Ara que hem completat el disseny detallat, utilitzarem els resultats de les simulacions detallades per ajustar els paràmetres del model abstracte. Això ens donarà un model que s'executa ràpidament alhora que produeix resultats que coincideixen amb els resultats d'una simulació detallada.
Vam començar el procés de desenvolupament amb models de components abstractes. Ara que tenim models detallats, ens agradaria assegurar-nos que aquests models abstractes produeixen resultats similars.
El verd mostra els requisits inicials que vam rebre. Ens agradaria que els resultats del model abstracte, que es mostren aquí en blau, estiguessin propers als resultats de la simulació detallada del model, que es mostra en vermell.
Per fer-ho, definirem les potències activa i reactiva per al model abstracte mitjançant el senyal d'entrada. En lloc d'utilitzar valors separats per a la potència activa i reactiva, crearem un model parametritzat i ajustarem aquests paràmetres perquè les corbes de potència activa i reactiva de la simulació del model abstracte coincideixin amb el model detallat.
A continuació, veurem com es pot ajustar el model abstracte perquè coincideixi amb els resultats del model detallat.
Aquesta és la nostra tasca. Tenim un model abstracte d'un component d'una xarxa elèctrica. Quan li apliquem aquest senyal de control, la sortida és el següent resultat de potència activa i reactiva.
Quan apliquem el mateix senyal a l'entrada d'un model detallat, obtenim resultats com aquests.
Necessitem que els resultats de la simulació del model abstracte i detallat siguin coherents perquè puguem utilitzar el model abstracte per repetir ràpidament el model del sistema. Per fer-ho, ajustarem automàticament els paràmetres del model abstracte fins que els resultats coincideixin.
Per fer-ho, utilitzarem SDO, que pot canviar automàticament els paràmetres fins que els resultats dels models abstractes i detallats coincideixin.
Per configurar aquests paràmetres, seguirem els passos següents.
- En primer lloc, importem les sortides de simulació del model detallat i seleccionem aquestes dades per a l'estimació dels paràmetres.
- A continuació, especificarem quins paràmetres s'han de configurar i establirem els intervals de paràmetres.
- A continuació, avaluarem els paràmetres, amb SDO ajustant els paràmetres fins que els resultats coincideixin.
- Finalment, podem utilitzar altres dades d'entrada per validar els resultats de l'estimació dels paràmetres.
Podeu accelerar significativament el procés de desenvolupament distribuint simulacions mitjançant la informàtica paral·lela.
Podeu executar simulacions separades en diferents nuclis d'un processador de diversos nuclis o en clústers informàtics. Si teniu una tasca que requereix executar diverses simulacions (per exemple, l'anàlisi de Montecarlo, l'ajust de paràmetres o l'execució de diversos cicles de vol), podeu distribuir aquestes simulacions executant-les en una màquina multinúcle local o un clúster d'ordinadors.
En molts casos, això no serà més difícil que substituir el bucle for a l'script per un bucle for paral·lel, parfor. Això pot conduir a una acceleració significativa en l'execució de simulacions.
Tenim una maqueta de la xarxa elèctrica d'un avió. Ens agradaria provar aquesta xarxa en una àmplia gamma de condicions operatives, inclosos els cicles de vol, les interrupcions i el temps. Utilitzarem PCT per accelerar aquestes proves, MATLAB per ajustar el model per a cada prova que volem executar. Després distribuirem les simulacions entre diferents nuclis del meu ordinador. Veurem que les proves paral·leles es completen molt més ràpid que les seqüencials.
Aquests són els passos que haurem de seguir.
- Primer, crearem un conjunt de processos de treball, o els anomenats treballadors de MATLAB, mitjançant l'ordre parpool.
- A continuació, generarem conjunts de paràmetres per a cada prova que volem executar.
- Executarem les simulacions primer seqüencialment, una darrere l'altra.
- I després compareu-ho amb executar simulacions en paral·lel.
Segons els resultats, el temps total de prova en mode paral·lel és aproximadament 4 vegades menor que en mode seqüencial. Hem vist als gràfics que el consum d'energia generalment està al nivell esperat. Els pics visibles estan relacionats amb diferents condicions de la xarxa quan els consumidors estan encesos i apagats.
Les simulacions incloïen moltes proves que vam poder executar ràpidament distribuint les simulacions entre diferents nuclis de l'ordinador. Això ens va permetre avaluar una àmplia gamma de condicions de vol.
Ara que hem completat aquesta part del procés de desenvolupament, veurem com podem automatitzar la creació de documentació per a cada pas, com podem executar automàticament proves i documentar els resultats.
El disseny del sistema és sempre un procés iteratiu. Fem un canvi en un projecte, provem el canvi, avaluem els resultats i després fem un nou canvi. El procés de documentació dels resultats i la justificació dels canvis triga molt de temps. Podeu automatitzar aquest procés mitjançant SLRG.
Amb SLRG, podeu automatitzar l'execució de proves i després recollir els resultats d'aquestes proves en forma d'informe. L'informe pot incloure l'avaluació dels resultats de les proves, captures de pantalla de models i gràfics, codi C i MATLAB.
Conclou recordant els punts clau d'aquesta presentació.
- Vam veure moltes oportunitats per ajustar el model per trobar un equilibri entre la fidelitat del model i la velocitat de simulació, inclosos els modes de simulació i els nivells d'abstracció del model.
- Hem vist com podem accelerar les simulacions mitjançant algorismes d'optimització i càlcul paral·lel.
- Finalment, vam veure com podem accelerar el procés de desenvolupament automatitzant les tasques de simulació i anàlisi a MATLAB.
Autor del material — Mikhail Peselnik, enginyer .
Enllaç a aquest seminari web
Font: www.habr.com