AMESim設(shè)計(jì)開發(fā)模塊

1、AMESim 4.2 用戶手冊(cè) 第19章:AMESim 設(shè)計(jì)開發(fā)模塊 19.1介紹 AMESim 的設(shè)計(jì)開發(fā)模塊提供一系列技術(shù)允許你開發(fā)你的設(shè)計(jì)空間。 設(shè)計(jì)開發(fā)的第一個(gè)步由選擇你希望調(diào)查的輸入 （AMESim 模型參量）和輸出 （AMESim 模型變數(shù)）組成。 這在AMESim 使用出口模塊時(shí)完成。 這在第18章中 被描述：AMESim 出口模塊。 AMESim 中提供的技術(shù)是這一個(gè)領(lǐng)域的最普遍使用過(guò)的。在這章中，你將會(huì)找到必需 的在AMESim 里面使用這些技術(shù)的數(shù)據(jù)。 在這里給作為設(shè)計(jì)開發(fā)的技術(shù)完全詳細(xì)的 給出是不可能的。 有許多優(yōu)秀的關(guān)于這一個(gè)內(nèi)容的教科書。 19.2命名法 在輸出工具中

2、，我們一致地使用術(shù)語(yǔ)輸入和輸出，而且這些是有用的一般術(shù)語(yǔ)。 在設(shè) 計(jì)的不同領(lǐng)域中開發(fā)不同的術(shù)語(yǔ)是不幸的。 下列各項(xiàng)表格 概述情形 輸入 輸出 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 控制或有時(shí) 因素 響應(yīng) 最優(yōu)化 輸入 輸出 彖地K羅 控制 響應(yīng) 19.3主要特征 主要特征被區(qū)分為三個(gè)在這段落將會(huì)被描述的部分： DOE 最佳化 蒙地卡羅 對(duì)于每個(gè)部分，一個(gè)或較多的技術(shù)被提供。 19.3.1 DOE DOE代表實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。 這些是結(jié)構(gòu)化方法 允許你決定在下面之間關(guān)系： 因素（一個(gè)程序的輸入，舉例來(lái)說(shuō)AMESim模型參量），和 響應(yīng)（一個(gè)程序的輸出，舉例來(lái)說(shuō) AMESim 模型變數(shù)，位置處理或否）. 在這一個(gè)區(qū)段中，下列各項(xiàng)記

3、號(hào)法被用 ： 參量的數(shù)值是 N 。 參量的水平是作為組合參量的數(shù)值。 水平由用戶從最初的地方程序定義。 三個(gè)DOE方法由 AMESim 具有。 參量分析 這是DOE的最簡(jiǎn)單的方法。 每一個(gè)參量你可以設(shè)定盡可能的水平。 AMESim 運(yùn)行的 第一程序?qū)?huì)為每個(gè)使用第一個(gè)水平參量 ：這是名義上的參量組合。 然后AMESim AMESim 4.2 用戶手冊(cè) 將會(huì)運(yùn)在哪只有參量數(shù)值不同于名義上的參量組合的程序。 為了要測(cè)試每個(gè)參量水平 需要做必須的足夠多的運(yùn)行。 沒(méi)有與這技術(shù)聯(lián)合處理后的特性。 完整階乘 由AMESim提供的完整地階乘的 DO或限制給2個(gè)水平的參量。 這里要運(yùn)行一個(gè)比較 的參量的每個(gè)組

4、合。這意謂需要運(yùn)行 2N個(gè)。 全部階乘的技術(shù)允許 AMESim計(jì)算每個(gè)因素的主要效果或群體的因素。 一些特定的 繪圖和這技術(shù)聯(lián)合： Pareto 繪圖， 主效果圖表， 交互作用圖表。 在AMESim 中所有的這些在處理之后的是可得的并且被描述在 19.7 設(shè)計(jì)開發(fā)繪圖 對(duì)話框。 中心合成物 中心合成物可能被視為完整的階乘到一些額外運(yùn)行是增加的。 你定義5個(gè)水平： 一個(gè)高的水平(high level ), 一個(gè)低的水平(low level ), 一個(gè)中央的水平(central level ), 一個(gè)高的星水平(high star level ),和 一個(gè)低的星水平(low star level)

5、。 低點(diǎn)和高的水平用來(lái)運(yùn)行全部相同的序列階乘的程序。 其他一些用來(lái)運(yùn)行 2 x N+1 額外的程序。 技術(shù)的主要目的要獲得一個(gè)二次的回應(yīng)表面模型。 AMESim 允許你運(yùn)行一個(gè)這樣的技 術(shù)但AMESim不提供處理之后獲得對(duì)應(yīng)表面模型。 19.3.2最佳化 最佳化我們意味不違反一些限制尋找參量的最好組合的程序到達(dá)一個(gè)目標(biāo)。在 AMESim 中目標(biāo)總是盡可能的接近地制造量對(duì)準(zhǔn)零位的質(zhì)量。 為了要做最佳化，在AMESim 中二個(gè)運(yùn)算法則是可得的： NLPQL 遺傳基因的運(yùn)算法則 NLPQL NLPQL是繼續(xù)的二次規(guī)劃的落實(shí) (SQP)運(yùn)算法則。SQP是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的方法，基于傾 斜度的使用功能和限制的目

6、的，解決非線性最佳化問(wèn)題。 下列條件下這方法工作的良 好： 問(wèn)題不太大的。 功能和傾斜度可能充份地高精密的一起評(píng)估。 問(wèn)題是平滑的和好依比例決定。 因?yàn)镹LPQL使用傾斜度，不連續(xù)的參量被排除在這一方法之外的 。 方法的一個(gè)特性是它一旦找到一個(gè)地方性的最小量就停止。 因此，你獲得的結(jié)果可能高 度地依賴你給運(yùn)算法則的出發(fā)點(diǎn)。 基因運(yùn)算法則 AMESim 4.2 用戶手冊(cè) 基因運(yùn)算法則(GA)是建立在達(dá)爾文的自然淘汰理論的一部計(jì)算機(jī)。 在如此的運(yùn)算法則中，一個(gè)個(gè)體表現(xiàn)一系列參量值。 AMESim GA 的描述： GA的第一個(gè)步驟要任意地產(chǎn)生個(gè)體的人口。 然后最好的個(gè)體被保持然而其他的被從那人口而且

7、藉著 孩子代替其余者刪除。孩 子被獲得被任意地選擇在最好個(gè)體之中的二個(gè)父母而且選擇對(duì)父母相近的一些的 參用。 除了這，個(gè)體變化：他們的特性（參量數(shù)值）把混亂加入他們的數(shù)值改變。 在好幾世代之后，個(gè)體對(duì)一或一些最好解決聚合。 19.3.3蒙地卡羅法 在蒙地卡羅技術(shù)中你分配與統(tǒng)計(jì)的分配有關(guān)的任一參量的標(biāo)準(zhǔn)偏離 （或廣闊）。 AMESim會(huì)任意地為每一個(gè)程序選擇一系列參量數(shù)值 ：AMESim 使這精選為參量的 統(tǒng)計(jì)設(shè)定而定。AMESim 提供工具做響應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析（統(tǒng)計(jì)片刻數(shù)值和柱狀圖）. 19.4主要原則 在AMESim 設(shè)計(jì)開發(fā)工具中，我們介紹研究的概念。這里研究是一系列輸入和輸出， 并和一個(gè)名字

8、和設(shè)計(jì)開發(fā)技術(shù)和它的特性聯(lián)合 。 一個(gè)研究名字必須在一個(gè)系統(tǒng)之內(nèi)是獨(dú)一無(wú)二的。 同時(shí)定義并且儲(chǔ)存一些研究是可能的。 你能運(yùn)行你想要的任何一個(gè)，但是二項(xiàng)研究不 能夠同時(shí)地運(yùn)行。 所有的研究能包括已經(jīng)由輸出裝備一起選擇的輸入和輸出參量的子集或整個(gè)組合。 在實(shí)行階段的時(shí)候， AMESim做一個(gè)運(yùn)行的序列，為每個(gè)變更跑樣板的參量和閱讀和 后處理結(jié)果。對(duì)于每個(gè)程序（或僅僅為一個(gè)子集）,樣板的輸入數(shù)值和輸出被儲(chǔ)存在一 個(gè)圓日志式文件中。這一個(gè)文件的格式在 日志式文件視圖被描述，第589頁(yè). 在運(yùn)行這些序列的時(shí)候， AMESim 唯一的暫時(shí)改變數(shù)值是樣板的參量。 因此你不釋 放你的模型參量設(shè)定你已經(jīng)在參量模

9、態(tài)中做 ：在這實(shí)行之后，如果你做標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)行 ，你 有參量模態(tài)的組合參量被用。 19.5設(shè)計(jì)開發(fā)對(duì)話框 19.5.1 描述 產(chǎn)生設(shè)計(jì)開發(fā)對(duì)話框點(diǎn)擊設(shè)計(jì)開發(fā) - 按鈕或使用菜單 工具？設(shè)計(jì)開發(fā)。 設(shè)計(jì)開發(fā)對(duì)話框在圖 19.1中被顯示。 圖19.1:設(shè)計(jì)開發(fā)對(duì)話框AMESim 4.2 用戶手冊(cè) 19.5.2研究的目錄 對(duì)話框的左手邊顯示你所有已定義的研究的目錄。他們由研究類型聚集。 你可以為了顯示或掩藏那一個(gè)類型的對(duì)應(yīng)研究在次序的類型的項(xiàng)目目錄擴(kuò)張或銷毀項(xiàng) 目。如果你擴(kuò)張一個(gè)研究項(xiàng)目 （按在研究名字附近的十字架上 ）。那一項(xiàng)研究中的一連 串的輸入和輸出被顯示。 這一本目錄是隱藏的如果你銷毀研究項(xiàng)目。

10、 19.5.3執(zhí)行面板 在執(zhí)行面板上，你可以 - 開始研究 和警告定位鍵。 日志 日志定位鍵展不關(guān)于研究實(shí)行指揮數(shù)據(jù)。 警告定位鍵展示： 已經(jīng)在做的運(yùn)行數(shù)字。 關(guān)于樣板的仿真或研究處理的警告。 關(guān)于樣板的仿真或研究處理的錯(cuò)誤。 停止研究和調(diào)查研究實(shí)行使用日志 List of studies AMESim 4.2 用戶手冊(cè) 19.5.4 行動(dòng)控制 DOE 研究管理 創(chuàng)造一項(xiàng)研究 為了要產(chǎn)生一項(xiàng)新的研究，你可以:AMESim 4.2 用戶手冊(cè) Study Set Active study ， 選擇菜單項(xiàng)目研究？新建，或 在DOE上的即時(shí)點(diǎn)擊或最佳化或蒙地卡羅項(xiàng)目在研究目錄和選擇新建研究 Remov

11、e 單。 設(shè)計(jì)開發(fā)定義對(duì)話框出現(xiàn)。 在于你挑選的項(xiàng)目 卡羅。 這在19.6個(gè)設(shè)計(jì)開發(fā)定義對(duì)話框中被描述。 編輯的一項(xiàng)已存在的研究 為了要編輯一項(xiàng)已存在的研究 ，你可以： ，假設(shè)值研究類型是DOE最佳化或蒙地 選擇你想要編輯的研究然后做研究 ？編輯，或 找出你編輯的研究在研究目錄上在哪和即時(shí)點(diǎn)擊。選擇菜單里新建 彌囚幻 Monte Cak 弁礫AS. Set 55 active study Edit study Remove study Add plot. Apply best r eMs Show statistics. Show log f虹. 研究, AMESim 4.2 用戶手冊(cè) 當(dāng)你改

12、變研究的設(shè)定時(shí)候，使用這一個(gè)行動(dòng)。 現(xiàn)。你能改變除研究類型外的每件事物。 話框是開著的在讀唯一的模態(tài)中。 為更進(jìn) 設(shè)計(jì)開發(fā)定義對(duì)話框。 刪除研究 你可以刪除一個(gè)研究： 這一個(gè)行動(dòng)制造設(shè)計(jì)開發(fā)定義對(duì)話框出 如果研究你編輯現(xiàn)在流動(dòng)，設(shè)計(jì)開發(fā)定義對(duì) ,步關(guān)于那一個(gè)窗口的資訊 ，請(qǐng)?zhí)峒?9.6項(xiàng) AMESim 4.2 用戶手冊(cè) Study Data Set Active study ， New. Edit Remove 選擇你想要編輯的研究并做 研究？刪除，或 在研究目錄上找出你想要?jiǎng)h除的研究和即時(shí)點(diǎn)擊。選擇菜單中的 刪除研究, Set as active study Edit study. Remo

13、ve study Add plot AppJy b巳st result Show statistics. Show log file 設(shè)定活躍研究 DOE 活躍的研究是粗體顯示 有兩種方法改變活躍研究： 你可以使用研究？設(shè)定活躍的研究改變活躍的研究。 當(dāng)你選擇這一個(gè)項(xiàng)目的時(shí)候 ，一份子菜單出現(xiàn)在每一研究的一個(gè)項(xiàng)目。當(dāng)前的活躍研究 向上被如圖19.2所顯示的一個(gè)勾號(hào)標(biāo)志作記號(hào) . 圖19.2:在活躍的研究上的權(quán)利-點(diǎn)擊菜單 DOE studies Optimization studies Monte Carlo studies 如果你選擇另外的一項(xiàng)研究命名它變成新的活躍。 二者擇一地 你也可以在

14、菜單上正確地按你需要的研究和選擇 設(shè)定激活研究。kAS- l 3 Carlo 耐S_M j H -f-DOEl UmaxDisp Full factorial Response / DOE1 DOE2 nlpqll MCI AMESim 4.2 用戶手冊(cè) 卜列各項(xiàng)對(duì)話框出現(xiàn) Add plot. Apply best results Show statistict;, Show Ilog Fiji. 注意正在運(yùn)行的研究是不能改變的。 位置處理 效果表格 效果表格適用于DOE完整的階乘的和核心部件。它只有當(dāng)研究實(shí)行被完成的時(shí)候是可 得的。 顯示效果表格你可以： 選擇DOE研究中全 部階乘的或中央的

15、合成研究目錄的項(xiàng)目然后使用 數(shù)據(jù)？效果表 皿也 Add plot. . Statistics. Log He., Apply best result Effect table. 格，或 即時(shí)點(diǎn)擊在DOE研究的項(xiàng)目目錄上的全部階乘或中央的合成研究和選擇菜單上的效 *PS DC zation ifAS_0pt ! C 可 IQ PS_MQ Effect Table. Statistics r. Lag file 果表格，。 圖19.3: 交互表格導(dǎo)SJj rt己 Carlo I Asj 5et as active study Edit study Remove study Set active E

16、dk. Remove Add plot. AMESim 4.2 用戶手冊(cè) 卜列各項(xiàng)對(duì)話框出現(xiàn) 圖19.4: 統(tǒng)計(jì)表格 fl Effect Table H Q outl out2 in1 0,0261696 4).12991, in2 -0.0230228 0.118964 ini /in2 0 000652131 0.0160775 Save to file Close Add pbl. 效果響應(yīng)； out1; out2 ; In1 ;-2.61695548255900e-002 ; -1.29917017839812e-001 In2 ;-2.30228495004801e-002 ; -1

17、.18964124698163e-001 In1/in2 ;6.52131038554993e-004 ; 1.60774631889675e-002 它顯示方法在每個(gè)上的輸入每輸入或雙輸入但輸出的平均變化效果。 按鈕你可以保存這一窗口的內(nèi)容到一個(gè)美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼文件。 19.3顯示的文件的內(nèi)容是： 統(tǒng)計(jì) 顯示統(tǒng)計(jì)數(shù)值表格你可以 選擇研究目錄的研究項(xiàng)目在菜單項(xiàng)目上點(diǎn)擊 數(shù)據(jù)？統(tǒng)計(jì)，或 Log fie. App胡 resuts act , H*PS imizatioi 3一 ite Carb AAS - Sst BCtlVB E出 Remove Add plot. Effect Table.

18、 StWtis Log file. 即時(shí)點(diǎn)擊研究項(xiàng)目上的研究目錄并選擇菜單上的 統(tǒng)計(jì)，。 使用保存到文件 在那情況，圖 AMESim 4.2 用戶手冊(cè) 它為每個(gè)輸入和輸出 ，平均數(shù)值(mean value ),標(biāo)準(zhǔn)的偏離量(standard deviation),那歪斜 度(skewness)和峰度(kurtosis)。 對(duì)于任意的可變 X，公式適用于得到這些結(jié)果是 ： N Mean value 二 一 M - u N1S 1 f：(花 M - =T N x 5岫vrtws - 充-Ll)- Kurtosis = q- (A； - - 3 A7 i=i 使用保存到文件按鈕你可以保存一個(gè)窗口內(nèi)容

19、到 ASC 口文件。在那情況，圖 19.4顯示的 文件的內(nèi)容是： 圖19.5: 文件的內(nèi)容 ;Moan Value :Std Diation ;Skc&s ,kurtosie ; hl ;2S731476E683Z&49+OO3 ;2.0129936573951 G-KJQJ -2.04916429370669-001 ;278136923086109s-002 ； in? ;9.4GaG533OT3744e+BQ2 ;9.222SG3039ES8B7&-iO)1 -4.2036959215257e C01 .7.2689558820419&-001 ; outl ;7.Gl100Dt5G17

20、320e-0D1 ;1.?92952892?9597e-0(2 .7,555777102264086-001 ;1.012578918G7495e-iODO ; out? ;1.3705507517545e-0J2 ；9.0S45E：705E0002e-003 1.334751ES54197?6”按鈕。它然后在右手邊目錄上 出現(xiàn)。 你可以增加你想要多的參量。 如果你改變你的想法而且將一個(gè)參量從右手邊目錄中刪除 ，選擇它和在按鈕上點(diǎn) 擊。 它繪制相對(duì)運(yùn)行的 AMESim 4.2 用戶手冊(cè) 當(dāng)你點(diǎn)擊OK按鈕，有二種可能性： 只有一個(gè)在一個(gè)繪圖中的選項(xiàng)被選擇 ，然后和繪圖窗口一樣多的參量在右手邊被

21、產(chǎn)生。AMESim 4.2 用戶手冊(cè) 所有在一個(gè)繪圖中的選項(xiàng)的所有者被選擇 ，然后只有一個(gè)繪圖窗口在那所有的參 量都在右手邊中繪制。 如果當(dāng)你產(chǎn)生這一個(gè)繪圖的時(shí)候設(shè)計(jì)開發(fā)程序仍然是運(yùn)行的 ，那自動(dòng)的更新是在為了要 依照程序的進(jìn)化之上。否則 ，自動(dòng)的更新是關(guān)閉。 分散物繪圖 一個(gè)分散物繪圖是一個(gè)繪圖的一個(gè)參量值和對(duì)應(yīng)的數(shù)值比較另外的一個(gè)參量。 它可以用來(lái)使遺傳基因的運(yùn)算法則的集中看得見。 圖19.29: 一個(gè)分散物繪圖的例子 它也可能用來(lái)決定在參量之間的一個(gè)相互關(guān)系。 數(shù)據(jù)19.29顯示一個(gè)分散物繪圖包括二個(gè) 由相關(guān)線性相連的參量。 當(dāng)選擇分散物繪圖（Scatter plot ）時(shí)，對(duì)話框的動(dòng)態(tài)

22、部份看起來(lái)像下列的數(shù)據(jù) ： 圖19.30: 分散物繪圖設(shè)置 使用下拉目錄點(diǎn)擊 OK按鈕選擇你想要繪圖的參量。 如果當(dāng)你產(chǎn)生這一個(gè)繪圖的時(shí)候設(shè)計(jì)開發(fā)程序仍然是運(yùn)行的 ，那自動(dòng)的更新是在為了要 依照程序的進(jìn)化之上。否則 ，自動(dòng)的更新是關(guān)閉的。 19.7.4交互作用圖表 交互作用圖表完全地只在 DOE上應(yīng)用所有階乘的和核心部件。 它用來(lái)決定如果二個(gè)因素 （因素1和因素2）和關(guān)于一個(gè)回應(yīng)的彼此互相影響 .（回應(yīng) 1） 它是用二條行程組成的：0.30-q 0,00 O. 0.20 * - 0.15 0J0 0,05 2.0 30 4.0 6.0 7,0 * +尹 產(chǎn)*干 AMESim 4.2 用戶手冊(cè)

23、當(dāng)因素1從低點(diǎn)改變的時(shí)候，第一條線程是響應(yīng)1的從低水平到高水平的平均變化 和在低水平的因素2。 第二條線程是 因素2在低水平下當(dāng) 因素1從低水平到高水平變化時(shí)響應(yīng) 1的平均變化。 如果 因素2與 因素1沒(méi)有交互作用當(dāng) 因素1從高水平到低水平變化時(shí)平均變化值不仰賴 于因素2的值。因此二條線程是平行的如下列各項(xiàng)數(shù)據(jù)所示。 圖19.31: 二個(gè)因素之間沒(méi)有交互作用 1 mponsel factor 2= low level) 2 * response! (factor2= high level) 如果因素2與因素1有交互作用當(dāng)因素1從高水平到低水平變化時(shí)平均變化值仰賴 因 素2的值。則二條線程是不平

24、行的如下列各項(xiàng)數(shù)據(jù)所示。 圖19.32: 有交互作用的二個(gè)因素之間 1 - resDonsel ffactor2= low level) 2 - fesponsel Pacto(2= high level 當(dāng)相互作用圖表被選擇的時(shí)候 ，對(duì)話框的動(dòng)態(tài)部份是如在下列各項(xiàng)數(shù)據(jù)中顯示。 圖19.33: 一個(gè)交互作用圖表的設(shè)置 AMESim 4.2 用戶手冊(cè) Factor: | fdctorl Response: | oud 了 Interaction factor | fsctor2 使用下拉列表選擇你需要考慮的因素和回應(yīng)然后在點(diǎn)擊 O戚鈕。 你必須等到設(shè)計(jì)開發(fā)程序的結(jié)束產(chǎn)生一個(gè)這樣的繪圖。 這種類型

25、的繪圖不能更新。 主效果圖表 主效果圖表只在DOE上應(yīng)用完全階乘和核心部件。它用來(lái)在一個(gè)響應(yīng)方面使因素主效果 可視化。 當(dāng)一個(gè)因素從低的水平到高水平變化的時(shí)候 ，它表現(xiàn)出回應(yīng)的平均變化。 線條的傾斜 度給出了主要的效果。 圖19.34: 一個(gè)主效果圖表的例子 當(dāng)選擇主效果圖表的時(shí)候，對(duì)話框的動(dòng)態(tài)部份如下列各項(xiàng)數(shù)據(jù)所示 圖19.35: 一個(gè)主效果圖表的設(shè)置 使用下拉菜單選擇你希望考慮的因素和回應(yīng)然后點(diǎn)擊 。戚鈕。 你必須等到設(shè)計(jì)開發(fā)程序的結(jié)束才產(chǎn)生一個(gè)這樣繪圖。這種繪圖不能夠更新。 排列圖 排列圖只應(yīng)用DOE完全階乘和核心部件。AMESim 4.2 用戶手冊(cè) 它用來(lái)決定關(guān)于一個(gè)響應(yīng)哪一個(gè)因素或群

26、體的因素是最有影響的。 它是一個(gè)直條圖。 每根直條表現(xiàn)，對(duì)不同的一個(gè)給定的響應(yīng)一個(gè)因素或群體因素所占 的百分比。 藍(lán)色直條表明比例是正的紅色直條表明比例是負(fù)的。 一個(gè)因素如果響應(yīng)值在因素從低 到高變化時(shí)是增加的則有正的比例。 圖19.36: 一個(gè)排列圖表的例子 Effects on outl Z 當(dāng)排列圖表被選擇的時(shí)候，對(duì)話框的動(dòng)態(tài)部份如下面數(shù)據(jù)顯示。 圖19.37: 一個(gè)排列圖表的設(shè)置 Select a response to analyse response1 JLili T hreshokd: 0 利用下拉菜單選擇你想要考慮的響應(yīng)然后點(diǎn)擊 O戚鈕。 如果你希望不顯示無(wú)意義的因素，設(shè)定一個(gè)門檻非0:有一個(gè)小于門檻值的比例的因素 或群體的因素將不被顯示。 你必須等到設(shè)計(jì)開發(fā)程序的結(jié)束才可以產(chǎn)生一個(gè)這樣的繪圖。 這種類型繪圖不能更新。 柱狀圖 柱狀圖是表示參量統(tǒng)計(jì)的分配直條圖。 圖19.38: 一個(gè)柱狀圖的例