Esta publicación ofrece unha transcrición do seminario web . O seminario web foi realizado por Mikhail Peselnik, enxeñeiro .)
Hoxe aprenderemos que podemos afinar modelos para conseguir o equilibrio óptimo entre a fidelidade e precisión dos resultados da simulación e a velocidade do proceso de simulación. Esta é a clave para utilizar a simulación de forma eficaz e para asegurarse de que o nivel de detalle do seu modelo é apropiado para a tarefa que pretende realizar.
Tamén aprenderemos:
- Como pode acelerar as simulacións usando algoritmos de optimización e computación paralela;
- Como distribuír simulacións en múltiples núcleos de ordenadores, acelerando tarefas como a estimación de parámetros e a selección de parámetros;
- Como acelerar o desenvolvemento automatizando tarefas de simulación e análise mediante MATLAB;
- Como usar scripts de MATLAB para a análise harmónica e documentar os resultados de calquera tipo de proba mediante a xeración automática de informes.
Comezaremos cunha visión xeral do modelo de rede eléctrica da aeronave. Discutiremos cales son os nosos obxectivos de simulación e analizaremos o proceso de desenvolvemento que se utilizou para crear o modelo.
Despois pasaremos polas etapas deste proceso, incluíndo o deseño inicial, onde aclaramos os requisitos. Deseño detallado: onde analizaremos os compoñentes individuais da rede eléctrica e, finalmente, utilizaremos os resultados da simulación do deseño detallado para axustar os parámetros do modelo abstracto. Finalmente, veremos como pode documentar os resultados de todos estes pasos nos informes.
Aquí tes unha representación esquemática do sistema que estamos a desenvolver. Este é un modelo de medio avión que inclúe un xerador, un bus de CA, varias cargas de CA, un transformador-rectificador, un bus de CC con varias cargas e unha batería.
Os interruptores utilízanse para conectar compoñentes á rede eléctrica. A medida que os compoñentes se acenden e apagan durante o voo, as condicións eléctricas poden cambiar. Queremos analizar esta metade da rede eléctrica da aeronave nestas condicións cambiantes.
Un modelo completo do sistema eléctrico dunha aeronave debe incluír outros compoñentes. Non os incluímos neste modelo de medio plano porque só queremos analizar as interaccións entre estes compoñentes. Esta é unha práctica común en aeronaves e construción naval.
Obxectivos da simulación:
- Determinar os requisitos eléctricos dos distintos compoñentes así como as liñas eléctricas que os conectan.
- Analizar as interaccións do sistema entre compoñentes de diferentes disciplinas de enxeñería, incluíndo efectos eléctricos, mecánicos, hidráulicos e térmicos.
- E nun nivel máis detallado, realiza unha análise harmónica.
- Analiza a calidade da subministración de enerxía en condicións cambiantes e observa tensións e correntes nos distintos nodos da rede.
Este conxunto de obxectivos de simulación serve mellor empregando modelos de distintos graos de detalle. Veremos que a medida que avancemos no proceso de desenvolvemento, teremos un modelo abstracto e detallado.
Cando observamos os resultados da simulación destas diferentes variantes do modelo, vemos que os resultados do modelo a nivel de sistema e do modelo detallado son os mesmos.
Se observamos máis de cerca os resultados da simulación, vemos que, a pesar da dinámica causada pola conmutación dos dispositivos de potencia na versión detallada do noso modelo, os resultados xerais da simulación son os mesmos.
Isto permítenos realizar iteracións rápidas a nivel de sistema, así como unha análise detallada do sistema eléctrico a nivel granular. Deste xeito podemos acadar os nosos obxectivos de forma eficaz.
Agora imos falar do modelo co que estamos a traballar. Creamos varias opcións para cada compoñente da rede eléctrica. Elixiremos que variante de compoñente empregar en función do problema que esteamos a resolver.
Cando exploramos as opcións de xeración de enerxía da rede, podemos substituír o xerador de unidade integrado por un xerador de velocidade variable de tipo cicloconvector ou un xerador de frecuencia acoplado en CC. Podemos usar compoñentes de carga abstractos ou detallados nun circuíto de CA.
Do mesmo xeito, para unha rede de CC, podemos utilizar unha opción abstracta, detallada ou multidisciplinar que teña en conta a influencia doutras disciplinas físicas como a mecánica, a hidráulica e os efectos da temperatura.
Máis detalles sobre o modelo.
Aquí ves o xerador, a rede de distribución e os compoñentes da rede. O modelo está configurado actualmente para a simulación con modelos de compoñentes abstractos. O actuador modélase simplemente especificando a potencia activa e reactiva que consome o compoñente.
Se configuramos este modelo para utilizar variantes detalladas de compoñentes, o actuador xa está modelado como unha máquina eléctrica. Temos motor síncrono de imán permanente, conversores e bus de CC e sistema de control. Se observamos a unidade transformador-rectificadora, vemos que se modela mediante transformadores e pontes universais que se utilizan na electrónica de potencia.
Tamén podemos seleccionar unha opción de sistema (en TRU DC Loads -> Block Choices -> Multidomain) que teña en conta os efectos asociados a outros fenómenos físicos (en Fuel Pump). Para a bomba de combustible, vemos que temos unha bomba hidráulica, cargas hidráulicas. Para o aquecedor, vemos a consideración dos efectos da temperatura que afectan o comportamento dese compoñente a medida que cambia a temperatura. O noso xerador está modelado usando unha máquina síncrona e temos un sistema de control para establecer o campo de tensión para esta máquina.
Os ciclos de voo son seleccionados mediante unha variable de MATLAB chamada Flight_Cycle_Num. E aquí vemos datos do espazo de traballo MATLAB que controla cando se acenden e se apagan certos compoñentes da rede eléctrica. Este gráfico (Plot_FC) móstrase para o primeiro ciclo de voo cando os compoñentes están activados ou desactivados.
Se axustamos o modelo á versión Tuned, podemos usar este script (Test_APN_Model_SHORT) para executar o modelo e probalo en tres ciclos de voo diferentes. O primeiro ciclo de voo está en marcha e estamos probando o sistema en varias condicións. Despois configuramos automaticamente o modelo para executar un segundo ciclo de voo e un terceiro. Ao rematar estas probas, temos un informe que mostra os resultados destas tres probas en comparación con probas anteriores. No informe pódense ver capturas de pantalla do modelo, capturas de pantalla de gráficos que amosan a velocidade, a tensión e a potencia xerada na saída do xerador, gráficos de comparación con probas anteriores, así como os resultados dunha análise da calidade da rede eléctrica.
Buscar unha compensación entre a fidelidade do modelo e a velocidade de simulación é fundamental para utilizar a simulación de forma eficaz. A medida que engades máis detalles ao teu modelo, aumenta o tempo necesario para calcular e simular o modelo. É importante personalizar o modelo para o problema específico que está a resolver.
Cando estamos interesados en detalles como a calidade da enerxía, engadimos efectos como a conmutación de electrónica de potencia e cargas realistas. Non obstante, cando esteamos interesados en cuestións como a xeración ou o consumo de enerxía por parte de diversos compoñentes da rede eléctrica, utilizaremos un método de simulación complexo, cargas abstractas e modelos de tensión media.
Usando os produtos de Mathworks, podes escoller o nivel de detalle adecuado para o problema que tes a man.
Para deseñar de forma eficaz, necesitamos modelos tanto abstractos como detallados de compoñentes. Vexa como estas opcións encaixan no noso proceso de desenvolvemento:
- En primeiro lugar, aclaramos os requisitos mediante unha versión abstracta do modelo.
- Despois utilizamos os requisitos refinados para deseñar o compoñente en detalle.
- Podemos combinar unha versión abstracta e detallada dun compoñente no noso modelo, permitindo a verificación e combinación do compoñente con sistemas mecánicos e sistemas de control.
- Finalmente, podemos utilizar os resultados da simulación do modelo detallado para axustar os parámetros do modelo abstracto. Isto daranos un modelo que funciona rapidamente e produce resultados precisos.
Podes ver que estas dúas opcións (sistema e modelo detallado) se complementan. O traballo que facemos co modelo abstracto para aclarar os requisitos reduce o número de iteracións necesarias para o deseño detallado. Isto acelera o noso proceso de desenvolvemento. Os resultados da simulación do modelo detallado dannos un modelo abstracto que se executa rapidamente e produce resultados precisos. Isto permítenos conseguir unha coincidencia entre o nivel de detalle do modelo e a tarefa que está a realizar a simulación.
Moitas empresas de todo o mundo usan MOS para desenvolver sistemas complexos. Airbus está a desenvolver un sistema de xestión de combustible para o A380 baseado en MOP. Este sistema contén máis de 20 bombas e máis de 40 válvulas. Podes imaxinar o número de escenarios de fallo diferentes que poden ocorrer. Usando a simulación, poden realizar máis de cen mil probas cada fin de semana. Isto dálles confianza de que, independentemente do escenario de falla, o seu sistema de control pode xestionalo.
Agora que vimos unha visión xeral do noso modelo e dos nosos obxectivos de simulación, percorreremos o proceso de deseño. Comezaremos usando un modelo abstracto para aclarar os requisitos do sistema. Estes requisitos refinados serán utilizados para o deseño detallado.
Veremos como integrar os documentos de requisitos no proceso de desenvolvemento. Temos un gran documento de requisitos que describe todos os requisitos para o noso sistema. É moi difícil comparar os requisitos co proxecto no seu conxunto e asegurarse de que o proxecto cumpre con estes requisitos.
Usando SLVNV, pode ligar directamente os documentos de requisitos e o modelo en Simulink. Podes crear ligazóns directamente desde o modelo directamente aos requisitos. Isto facilita a verificación de que unha determinada parte do modelo se refire a un requisito específico e viceversa. Esta comunicación é bidireccional. Polo tanto, se analizamos un requisito, podemos ir rapidamente a un modelo para ver como se cumpre ese requisito.
Agora que integramos o documento de requisitos no fluxo de traballo, perfeccionaremos os requisitos para a rede eléctrica. En concreto, analizaremos os requisitos de carga operativa, pico e de deseño para xeradores e liñas de transmisión. Probarémolos nunha ampla gama de condicións de grella. Eses. durante diferentes ciclos de voo, cando diferentes cargas están acendidas e apagadas. Xa que nos centramos só na potencia, descoidaremos o cambio na electrónica de potencia. Polo tanto, utilizaremos modelos abstractos e métodos de simulación simplificados. Isto significa que axustaremos o modelo para ignorar os detalles que non necesitamos. Isto fará que a simulación funcione máis rápido e permitiranos probar as condicións durante ciclos de voo longos.
Temos unha fonte de corrente alterna que pasa por unha cadea de resistencias, capacidades e inductancias. Hai un interruptor no circuíto que se abre despois dun tempo e que se pecha de novo. Se executas a simulación, podes ver os resultados co solucionador continuo. (V1) Podes ver que as oscilacións asociadas á apertura e peche do interruptor móstranse con precisión.
Agora imos cambiar ao modo discreto. Fai dobre clic no bloque PowerGui e selecciona o solucionador discreto na pestana Solver. Podes ver que agora está seleccionado o solucionador discreto. Imos comezar a simulación. Verá que agora os resultados son case os mesmos, pero a precisión depende da frecuencia de mostraxe seleccionada.
Agora podo seleccionar o modo de simulación complexo, establecer a frecuencia, xa que a solución só se obtén a unha determinada frecuencia, e executar a simulación de novo. Verá que só se mostran as amplitudes do sinal. Ao facer clic neste bloque, podo executar un script de MATLAB que executará o modelo secuencialmente nos tres modos de simulación e representará os gráficos resultantes uns encima dos outros. Se observamos máis de preto a corrente e a tensión, veremos que os resultados discretos son próximos aos continuos, pero coinciden completamente. Se observas a corrente, podes ver que hai un pico que non se observou no modo discreto da simulación. E vemos que o modo complexo permite ver só a amplitude. Se observamos o paso do solucionador, podemos ver que o solucionador complexo requiría só 56 pasos, mentres que os outros solucionadores requirían moitos máis pasos para completar a simulación. Isto permitiu que o complexo modo de simulación funcionase moito máis rápido que outros modos.
Ademais de escoller un modo de simulación axeitado, necesitamos modelos cun nivel de detalle adecuado. Para aclarar os requisitos de potencia dos compoñentes dunha rede eléctrica, utilizaremos modelos abstractos de aplicación xeral. O bloque Dynamic Load permítenos especificar a potencia activa e reactiva que un compoñente consome ou xera na rede.
Definiremos un modelo abstracto inicial para a potencia reactiva e activa baseado nun conxunto inicial de requisitos. Usaremos o bloque fonte Ideal como fonte. Isto permitirache establecer a tensión na rede, e podes usalo para determinar os parámetros do xerador e comprender a cantidade de enerxía que debería producir.
A continuación, verás como usar a simulación para refinar os requisitos de enerxía para un xerador e liñas de transmisión.
Temos un conxunto inicial de requisitos que inclúen a potencia nominal e o factor de potencia dos compoñentes da rede. Tamén temos unha serie de condicións nas que esta rede pode funcionar. Queremos refinar estes requisitos iniciais probando baixo unha ampla gama de condicións. Farémolo axustando o modelo para utilizar cargas e fontes abstractas e probando os requisitos nunha ampla gama de condicións de funcionamento.
Configuraremos o modelo para utilizar modelos abstractos de carga e xerador, e ver a enerxía xerada e consumida nunha ampla gama de condicións de funcionamento.
Agora pasaremos a deseño detallado. Usaremos os requisitos refinados para detallar o deseño e combinaremos estes compoñentes detallados co modelo do sistema para detectar problemas de integración.
Hoxe, hai varias opcións dispoñibles para xerar electricidade nun avión. Normalmente o xerador é impulsado pola comunicación cunha turbina de gas. A turbina xira a unha frecuencia variable. Se a rede debe ter unha frecuencia fixa, entón é necesaria unha conversión de velocidade variable do eixe da turbina a unha frecuencia constante na rede. Isto pódese facer empregando un convertidor de velocidade constante integrado augas arriba do xerador, ou mediante a electrónica de potencia para converter AC de frecuencia variable en AC de frecuencia constante. Tamén hai sistemas con frecuencia flotante, onde a frecuencia na rede pode cambiar e a conversión de enerxía prodúcese nas cargas da rede.
Cada unha destas opcións require un xerador e electrónica de potencia para converter a enerxía.
Temos unha turbina de gas que xira a velocidade variable. Esta turbina úsase para facer xirar o eixe do xerador, que produce corrente alterna de frecuencia variable. Pódense usar varias opcións de electrónica de potencia para converter esta frecuencia variable nunha frecuencia fixa. Gustaríanos avaliar estas diferentes opcións. Isto pódese facer usando SPS.
Podemos modelar cada un destes sistemas e realizar simulacións en diferentes condicións para avaliar cal é a mellor opción para o noso sistema. Cambiamos ao modelo e vexamos como se fai.
Aquí tes o modelo co que estamos a traballar. A velocidade variable do eixe da turbina de gas transmítese ao xerador. E o cicloconversor úsase para producir corrente alterna de frecuencia fixa. Se executas a simulación, verás como se comporta o modelo. O gráfico superior mostra a velocidade variable dunha turbina de gas. Ves que a frecuencia está cambiando. Este sinal amarelo no segundo gráfico é a tensión dunha das fases na saída do xerador. Esta corrente alterna de frecuencia fixa créase a partir de velocidade variable mediante electrónica de potencia.
Vexamos como se describen as cargas de CA. O noso está conectado a unha lámpada, unha bomba hidráulica e un actuador. Estes compoñentes son modelados usando bloques de SPS.
Cada un destes bloques en SPS inclúe axustes de configuración para permitirche acomodar diferentes configuracións de compoñentes e axustar o nivel de detalle do teu modelo.
Configuramos os modelos para executar unha versión detallada de cada compoñente. Polo tanto, temos moita potencia para modelar cargas de CA e simulando compoñentes detallados en modo discreto podemos ver moito máis detalles do que está a suceder na nosa rede eléctrica.
Unha das tarefas que realizaremos coa versión detallada do modelo é a análise da calidade da enerxía eléctrica.
Cando se introduce unha carga no sistema, pode causar distorsión da forma de onda na fonte de tensión. Este é un sinusoide ideal, e tal sinal estará na saída do xerador se as cargas son constantes. Non obstante, a medida que aumenta o número de compoñentes que se poden acender e apagar, esta forma de onda pode distorsionarse e producir pequenos rebasamentos.
Estes picos na forma de onda na fonte de tensión poden causar problemas. Isto pode levar ao sobreenriquecido do xerador debido á conmutación da electrónica de potencia, isto pode crear grandes correntes neutras e tamén provocar unha conmutación innecesaria na electrónica de potencia porque non esperan este rebote no sinal.
A distorsión harmónica ofrece unha medida da calidade da enerxía eléctrica de CA. É importante medir esta relación nas condicións cambiantes da rede porque a calidade variará dependendo de que compoñente estea activado e desactivado. Esta relación é fácil de medir usando as ferramentas de MathWorks e pódese automatizar para probar nunha ampla gama de condicións.
Máis información sobre THD en .
A continuación veremos como levar a cabo Análise da calidade da enerxía mediante simulación.
Temos un modelo da rede eléctrica dunha aeronave. Debido a varias cargas na rede, a forma de onda de tensión na saída do xerador está distorsionada. Isto leva a un deterioro da calidade dos alimentos. Estas cargas desconéctanse e ponse en liña en varios momentos durante o ciclo de voo.
Queremos avaliar a calidade da enerxía desta rede en diferentes condicións. Para iso empregaremos SPS e MATLAB para calcular automaticamente o THD. Podemos calcular a relación de forma interactiva usando unha GUI ou usar un script MATLAB para a automatización.
Volvamos ao modelo para mostrarche isto cun exemplo. O noso modelo de rede eléctrica de avións consta dun xerador, un bus de CA, cargas de CA e un transformador-rectificador e cargas de CC. Queremos medir a calidade da enerxía en diferentes puntos da rede en diferentes condicións. Para comezar, mostrarei como facelo de forma interactiva só para o xerador. Despois mostrarei como automatizar este proceso usando MATLAB. Primeiro realizaremos unha simulación para recoller os datos necesarios para calcular o THD.
Este gráfico (Gen1_Vab) mostra a tensión entre as fases do xerador. Como podes ver, esta non é unha onda sinusoidal perfecta. Isto significa que a calidade da enerxía da rede está influenciada polos compoñentes da rede. Unha vez completada a simulación, empregaremos a Transformada Rápida de Fourier para calcular o THD. Abriremos o bloque powergui e a ferramenta de análise FFT. Podes ver que a ferramenta cárgase automaticamente cos datos que gravei durante a simulación. Seleccionaremos a xanela FFT, especificaremos a frecuencia e o rango e mostraremos os resultados. Podes ver que o factor de distorsión harmónica é do 2.8%. Aquí podedes ver a achega dos distintos harmónicos. Viches como podes calcular o coeficiente de distorsión harmónica de forma interactiva. Pero gustaríanos automatizar este proceso para calcular o coeficiente en diferentes condicións e en diferentes puntos da rede.
Agora veremos as opcións dispoñibles para modelar cargas de CC.
Podemos modelar cargas eléctricas puras así como cargas multidisciplinares que conteñan elementos de diferentes campos da enxeñería, como efectos eléctricos e térmicos, eléctricos, mecánicos e hidráulicos.
O noso circuíto de CC inclúe un transformador-rectificador, lámpadas, aquecedor, bomba de combustible e batería. Os modelos detallados poden ter en conta os efectos doutras áreas, por exemplo, un modelo de aquecedor ten en conta os cambios no comportamento da parte eléctrica a medida que cambia a temperatura. A bomba de combustible ten en conta os efectos doutras zonas para ver tamén o seu impacto no comportamento do compoñente. Volverei ao modelo para mostrarche o que parece.
Este é o modelo co que traballamos. Como podes ver, agora o transformador-rectificador e a rede de CC son puramente eléctricos, é dicir. só se teñen en conta os efectos do dominio eléctrico. Teñen modelos eléctricos simplificados dos compoñentes desta rede. Podemos escoller unha variante deste sistema (TRU DC Loads -> Multidomain) que teña en conta os efectos doutros campos da enxeñaría. Ves que na rede temos os mesmos compoñentes, pero no canto do número de modelos eléctricos, engadimos outros efectos, por exemplo, para o hiter, unha rede física de temperatura que ten en conta a influencia da temperatura no comportamento. Na bomba agora temos en conta os efectos hidráulicos das bombas e outras cargas do sistema.
Os compoñentes que ves no modelo están montados a partir de bloques da biblioteca Simscape. Existen bloques para a contabilidade de disciplinas eléctricas, hidráulicas, magnéticas e outras. Usando estes bloques, podes crear modelos que chamamos multidisciplinares, é dicir. tendo en conta os efectos de diversas disciplinas físicas e de enxeñería.
Os efectos doutras áreas pódense integrar no modelo de rede eléctrica.
A biblioteca de bloques de Simscape inclúe bloques para simular efectos doutros dominios, como a hidráulica ou a temperatura. Ao usar estes compoñentes, pode crear cargas de rede máis realistas e, a continuación, definir con máis precisión as condicións nas que estes compoñentes poden funcionar.
Ao combinar estes elementos, pode crear compoñentes máis complexos, así como crear novas disciplinas ou áreas personalizadas usando a linguaxe Simscape.
Compoñentes máis avanzados e configuracións de parametrización están dispoñibles nas extensións especializadas de Simscape. Nestas bibliotecas están dispoñibles compoñentes máis complexos e detallados, tendo en conta efectos como as perdas de eficiencia e os efectos da temperatura. Tamén pode modelar sistemas 3D e multicorpo usando SimMechanics.
Agora que completamos o deseño detallado, utilizaremos os resultados das simulacións detalladas para axustar os parámetros do modelo abstracto. Isto daranos un modelo que funciona rápido mentres aínda produce resultados que coinciden cos resultados dunha simulación detallada.
Comezamos o proceso de desenvolvemento con modelos de compoñentes abstractos. Agora que temos modelos detallados, queremos asegurarnos de que estes modelos abstractos produzan resultados similares.
O verde mostra os requisitos iniciais que recibimos. Gustaríanos que os resultados do modelo abstracto, mostrado aquí en azul, estean próximos aos resultados da simulación detallada do modelo, mostrado en vermello.
Para iso, definiremos as potencias activa e reactiva para o modelo abstracto mediante o sinal de entrada. En lugar de usar valores separados para a potencia activa e reactiva, crearemos un modelo parametrizado e axustaremos estes parámetros para que as curvas de potencia activa e reactiva da simulación do modelo abstracto coincidan co modelo detallado.
A continuación, veremos como se pode axustar o modelo abstracto para que coincida cos resultados do modelo detallado.
Esta é a nosa tarefa. Temos un modelo abstracto dun compoñente nunha rede eléctrica. Cando lle aplicamos un sinal de control deste tipo, a saída é o seguinte resultado para a potencia activa e reactiva.
Cando aplicamos o mesmo sinal á entrada dun modelo detallado, obtemos resultados coma estes.
Necesitamos que os resultados da simulación do modelo abstracto e detallado sexan consistentes para poder usar o modelo abstracto para iterar rapidamente no modelo do sistema. Para iso, axustaremos automaticamente os parámetros do modelo abstracto ata que coincidan os resultados.
Para iso, utilizaremos SDO, que pode cambiar automaticamente os parámetros ata que coincidan os resultados dos modelos abstractos e detallados.
Para configurar estes axustes, seguiremos os seguintes pasos.
- En primeiro lugar, importamos as saídas de simulación do modelo detallado e seleccionamos estes datos para a estimación dos parámetros.
- A continuación, especificaremos cales son os parámetros que se deben configurar e estableceremos os intervalos de parámetros.
- A continuación, avaliaremos os parámetros, con SDO axustando os parámetros ata que coincidan os resultados.
- Finalmente, podemos utilizar outros datos de entrada para validar os resultados da estimación dos parámetros.
Podes acelerar significativamente o proceso de desenvolvemento distribuíndo simulacións mediante computación paralela.
Pode executar simulacións separadas en diferentes núcleos dun procesador multinúcleo ou en clústeres de computación. Se tes unha tarefa que require que realices varias simulacións, por exemplo, análise de Monte Carlo, axuste de parámetros ou varios ciclos de voo, podes distribuír estas simulacións executándoas nunha máquina local de varios núcleos ou nun clúster de ordenadores.
En moitos casos, isto non será máis difícil que substituír o bucle for no script por un bucle for paralelo, parfor. Isto pode levar a unha aceleración significativa nas simulacións de execución.
Temos un modelo da rede eléctrica dunha aeronave. Gustaríanos probar esta rede nunha ampla gama de condicións de funcionamento, incluíndo ciclos de voo, interrupcións e tempo. Usaremos PCT para acelerar estas probas, MATLAB para axustar o modelo para cada proba que queremos realizar. Despois distribuiremos as simulacións en diferentes núcleos do meu ordenador. Veremos que as probas paralelas completan moito máis rápido que as secuenciais.
Aquí están os pasos que teremos que seguir.
- En primeiro lugar, crearemos un conxunto de procesos de traballo, ou os chamados traballadores de MATLAB, mediante o comando parpool.
- A continuación, xeraremos conxuntos de parámetros para cada proba que queremos realizar.
- Realizaremos as simulacións primeiro secuencialmente, unha tras outra.
- E despois compara isto coa execución de simulacións en paralelo.
Segundo os resultados, o tempo total de proba en modo paralelo é aproximadamente 4 veces menor que en modo secuencial. Vimos nos gráficos que o consumo de enerxía é xeralmente no nivel esperado. Os picos visibles están relacionados coas diferentes condicións da rede cando os consumidores están conectados e apagados.
As simulacións incluíron moitas probas que puidemos executar rapidamente distribuíndo as simulacións en diferentes núcleos de ordenador. Isto permitiunos avaliar unha ampla gama de condicións de voo.
Agora que completamos esta parte do proceso de desenvolvemento, veremos como podemos automatizar a creación de documentación para cada paso, como podemos executar probas automaticamente e documentar os resultados.
O deseño do sistema é sempre un proceso iterativo. Facemos un cambio nun proxecto, probamos o cambio, avaliamos os resultados e despois facemos un novo cambio. O proceso de documentar os resultados e os fundamentos dos cambios leva moito tempo. Podes automatizar este proceso usando SLRG.
Usando SLRG, pode automatizar a execución de probas e despois recoller os resultados desas probas en forma de informe. O informe pode incluír a avaliación dos resultados das probas, capturas de pantalla de modelos e gráficos, código C e MATLAB.
Concluirei lembrando os puntos clave desta presentación.
- Vimos moitas oportunidades para axustar o modelo para atopar un equilibrio entre a fidelidade do modelo e a velocidade de simulación, incluídos os modos de simulación e os niveis de abstracción do modelo.
- Vimos como podemos acelerar as simulacións usando algoritmos de optimización e computación paralela.
- Finalmente, vimos como podemos acelerar o proceso de desenvolvemento automatizando tarefas de simulación e análise en MATLAB.
Autor do material - Mikhail Peselnik, enxeñeiro .
Ligazón a este seminario web
Fonte: www.habr.com