AMESim設計開發(fā)模塊

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

2、，我們一致地使用術語輸入和輸出，而且這些是有用的一般術語。 在設 計的不同領域中開發(fā)不同的術語是不幸的。 下列各項表格 概述情形 輸入 輸出 實驗設計 控制或有時 因素 響應 最優(yōu)化 輸入 輸出 彖地K羅 控制 響應 19.3主要特征 主要特征被區(qū)分為三個在這段落將會被描述的部分： DOE 最佳化 蒙地卡羅 對于每個部分，一個或較多的技術被提供。 19.3.1 DOE DOE代表實驗的設計。 這些是結(jié)構化方法 允許你決定在下面之間關系： 因素（一個程序的輸入，舉例來說AMESim模型參量），和 響應（一個程序的輸出，舉例來說 AMESim 模型變數(shù)，位置處理或否）. 在這一個區(qū)段中，下列各項記

3、號法被用 ： 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DOE方法由 AMESim 具有。 參量分析 這是DOE的最簡單的方法。 每一個參量你可以設定盡可能的水平。 AMESim 運行的 第一程序?qū)槊總€使用第一個水平參量 ：這是名義上的參量組合。 然后AMESim AMESim 4.2 用戶手冊 將會運在哪只有參量數(shù)值不同于名義上的參量組合的程序。 為了要測試每個參量水平 需要做必須的足夠多的運行。 沒有與這技術聯(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個水平的參量。 這里要運行一個比較 的參量的每個組

4、合。這意謂需要運行 2N個。 全部階乘的技術允許 AMESim計算每個因素的主要效果或群體的因素。 一些特定的 繪圖和這技術聯(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 設計開發(fā)繪圖 對話框。 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行是增加的。 你定義5個水平： 一個高的水平(high level ), 一個低的水平(low level ), 一個中央的水平(central level ), 一個高的星水平(high star level ),和 一個低的星水平(low star level)

5、。 低點和高的水平用來運行全部相同的序列階乘的程序。 其他一些用來運行 2 x N+1 額外的程序。 技術的主要目的要獲得一個二次的回應表面模型。 AMESim 允許你運行一個這樣的技 術但AMESim不提供處理之后獲得對應表面模型。 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一個目標。在 AMESim 中目標總是盡可能的接近地制造量對準零位的質(zhì)量。 為了要做最佳化，在AMESim 中二個運算法則是可得的： NLPQL 遺傳基因的運算法則 NLPQL NLPQL是繼續(xù)的二次規(guī)劃的落實 (SQP)運算法則。SQP是一個標準的方法，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題。 下列條件下這方法工作的良 好： 問題不太大的。 功能和傾斜度可能充份地高精密的一起評估。 問題是平滑的和好依比例決定。 因為NLPQL使用傾斜度，不連續(xù)的參量被排除在這一方法之外的 。 方法的一個特性是它一旦找到一個地方性的最小量就停止。 因此，你獲得的結(jié)果可能高 度地依賴你給運算法則的出發(fā)點。 基因運算法則 AMESim 4.2 用戶手冊 基因運算法則(GA)是建立在達爾文的自然淘汰理論的一部計算機。 在如此的運算法則中，一個個體表現(xiàn)一系列參量值。 AMESim GA 的描述： GA的第一個步驟要任意地產(chǎn)生個體的人口。 然后最好的個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體之中的二個父母而且選擇對父母相近的一些的 參用。 除了這，個體變化：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，個體對一或一些最好解決聚合。 19.3.3蒙地卡羅法 在蒙地卡羅技術中你分配與統(tǒng)計的分配有關的任一參量的標準偏離 （或廣闊）。 AMESim會任意地為每一個程序選擇一系列參量數(shù)值 ：AMESim 使這精選為參量的 統(tǒng)計設定而定。AMESim 提供工具做響應的統(tǒng)計分析（統(tǒng)計片刻數(shù)值和柱狀圖）. 19.4主要原則 在AMESim 設計開發(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， 并和一個名字

8、和設計開發(fā)技術和它的特性聯(lián)合 。 一個研究名字必須在一個系統(tǒng)之內(nèi)是獨一無二的。 同時定義并且儲存一些研究是可能的。 你能運行你想要的任何一個，但是二項研究不 能夠同時地運行。 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組合。 在實行階段的時候， AMESim做一個運行的序列，為每個變更跑樣板的參量和閱讀和 后處理結(jié)果。對于每個程序（或僅僅為一個子集）,樣板的輸入數(shù)值和輸出被儲存在一 個圓日志式文件中。這一個文件的格式在 日志式文件視圖被描述，第589頁. 在運行這些序列的時候， AMESim 唯一的暫時改變數(shù)值是樣板的參量。 因此你不釋 放你的模型參量設定你已經(jīng)在參量模

9、態(tài)中做 ：在這實行之后，如果你做標準的運行 ，你 有參量模態(tài)的組合參量被用。 19.5設計開發(fā)對話框 19.5.1 描述 產(chǎn)生設計開發(fā)對話框點擊設計開發(fā) - 按鈕或使用菜單 工具？設計開發(fā)。 設計開發(fā)對話框在圖 19.1中被顯示。 圖19.1:設計開發(fā)對話框AMESim 4.2 用戶手冊 19.5.2研究的目錄 對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類型的對應研究在次序的類型的項目目錄擴張或銷毀項 目。如果你擴張一個研究項目 （按在研究名字附近的十字架上 ）。那一項研究中的一連 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 日志定位鍵展不關于研究實行指揮數(shù)據(jù)。 警告定位鍵展示： 已經(jīng)在做的運行數(shù)字。 關于樣板的仿真或研究處理的警告。 關于樣板的仿真或研究處理的錯誤。 停止研究和調(diào)查研究實行使用日志 List of studies AMESim 4.2 用戶手冊 19.5.4 行動控制 DOE 研究管理 創(chuàng)造一項研究 為了要產(chǎn)生一項新的研究，你可以:AMESim 4.2 用戶手冊 Study Set Active study ， 選擇菜單項目研究？新建，或 在DOE上的即時點擊或最佳化或蒙地卡羅項目在研究目錄和選擇新建研究 Remov

11、e 單。 設計開發(fā)定義對話框出現(xiàn)。 在于你挑選的項目 卡羅。 這在19.6個設計開發(fā)定義對話框中被描述。 編輯的一項已存在的研究 為了要編輯一項已存在的研究 ，你可以： ，假設值研究類型是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點擊。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 當你改

12、變研究的設定時候，使用這一個行動。 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 設計開發(fā)定義對話框。 刪除研究 你可以刪除一個研究： 這一個行動制造設計開發(fā)定義對話框出 如果研究你編輯現(xiàn)在流動，設計開發(fā)定義對 ,步關于那一個窗口的資訊 ，請?zhí)峒?9.6項 AMESim 4.2 用戶手冊 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刪除的研究和即時點擊。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？設定活躍的研究改變活躍的研究。 當你選擇這一個項目的時候 ，一份子菜單出現(xiàn)在每一研究的一個項目。當前的活躍研究 向上被如圖19.2所顯示的一個勾號標志作記號 . 圖19.2:在活躍的研究上的權利-點擊菜單 DOE studies Optimization studies Monte Carlo studies 如果你選擇另外的一項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 卜列各項對話框出現(xiàn) Add plot. Apply best results Show statistict;, Show Ilog Fiji. 注意正在運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。它只有當研究實行被完成的時候是可 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 即時點擊在DOE研究的項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 卜列各項對話框出現(xiàn) 圖19.4: 統(tǒng)計表格 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； 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)容到一個美國信息交換標準代碼文件。 19.3顯示的文件的內(nèi)容是： 統(tǒng)計 顯示統(tǒng)計數(shù)值表格你可以 選擇研究目錄的研究項目在菜單項目上點擊 數(shù)據(jù)？統(tǒng)計，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. 即時點擊研究項目上的研究目錄并選擇菜單上的 統(tǒng)計，。 使用保存到文件 在那情況，圖 AMESim 4.2 用戶手冊 它為每個輸入和輸出 ，平均數(shù)值(mean value ),標準的偏離量(standard deviation),那歪斜 度(skewness)和峰度(kurtosis)。 對于任意的可變 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參量從右手邊目錄中刪除 ，選擇它和在按鈕上點 擊。 它繪制相對運行的 AMESim 4.2 用戶手冊 當你點擊OK按鈕，有二種可能性： 只有一個在一個繪圖中的選項被選擇 ，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 所有在一個繪圖中的選項的所有者被選擇 ，然后只有一個繪圖窗口在那所有的參 量都在右手邊中繪制。 如果當你產(chǎn)生這一個繪圖的時候設計開發(fā)程序仍然是運行的 ，那自動的更新是在為了要 依照程序的進化之上。否則 ，自動的更新是關閉。 分散物繪圖 一個分散物繪圖是一個繪圖的一個參量值和對應的數(shù)值比較另外的一個參量。 它可以用來使遺傳基因的運算法則的集中看得見。 圖19.29: 一個分散物繪圖的例子 它也可能用來決定在參量之間的一個相互關系。 數(shù)據(jù)19.29顯示一個分散物繪圖包括二個 由相關線性相連的參量。 當選擇分散物繪圖（Scatter plot ）時，對話框的動態(tài)

22、部份看起來像下列的數(shù)據(jù) ： 圖19.30: 分散物繪圖設置 使用下拉目錄點擊 OK按鈕選擇你想要繪圖的參量。 如果當你產(chǎn)生這一個繪圖的時候設計開發(fā)程序仍然是運行的 ，那自動的更新是在為了要 依照程序的進化之上。否則 ，自動的更新是關閉的。 19.7.4交互作用圖表 交互作用圖表完全地只在 DOE上應用所有階乘的和核心部件。 它用來決定如果二個因素 （因素1和因素2）和關于一個回應的彼此互相影響 .（回應 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

23、當因素1從低點改變的時候，第一條線程是響應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 因素1從低水平到高水平變化時響應 1的平均變化。 如果 因素2與 因素1沒有交互作用當 因素1從高水平到低水平變化時平均變化值不仰賴 于因素2的值。因此二條線程是平行的如下列各項數(shù)據(jù)所示。 圖19.31: 二個因素之間沒有交互作用 1 mponsel factor 2= low level) 2 * response! (factor2= high level) 如果因素2與因素1有交互作用當因素1從高水平到低水平變化時平均變化值仰賴 因 素2的值。則二條線程是不平

24、行的如下列各項數(shù)據(jù)所示。 圖19.32: 有交互作用的二個因素之間 1 - resDonsel ffactor2= low level) 2 - fesponsel Pacto(2= high level 當相互作用圖表被選擇的時候 ，對話框的動態(tài)部份是如在下列各項數(shù)據(jù)中顯示。 圖19.33: 一個交互作用圖表的設置 AMESim 4.2 用戶手冊 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然后在點擊 O戚鈕。 你必須等到設計開發(fā)程序的結(jié)束產(chǎn)生一個這樣的繪圖。 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上應用完全階乘和核心部件。它用來在一個響應方面使因素主效果 可視化。 當一個因素從低的水平到高水平變化的時候 ，它表現(xiàn)出回應的平均變化。 線條的傾斜 度給出了主要的效果。 圖19.34: 一個主效果圖表的例子 當選擇主效果圖表的時候，對話框的動態(tài)部份如下列各項數(shù)據(jù)所示 圖19.35: 一個主效果圖表的設置 使用下拉菜單選擇你希望考慮的因素和回應然后點擊 。戚鈕。 你必須等到設計開發(fā)程序的結(jié)束才產(chǎn)生一個這樣繪圖。這種繪圖不能夠更新。 排列圖 排列圖只應用DOE完全階乘和核心部件。AMESim 4.2 用戶手冊 它用來決定關于一個響應哪一個因素或群

26、體的因素是最有影響的。 它是一個直條圖。 每根直條表現(xiàn)，對不同的一個給定的響應一個因素或群體因素所占 的百分比。 藍色直條表明比例是正的紅色直條表明比例是負的。 一個因素如果響應值在因素從低 到高變化時是增加的則有正的比例。 圖19.36: 一個排列圖表的例子 Effects on outl Z 當排列圖表被選擇的時候，對話框的動態(tài)部份如下面數(shù)據(jù)顯示。 圖19.37: 一個排列圖表的設置 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然后點擊 O戚鈕。 如果你希望不顯示無意義的因素，設定一個門檻非0:有一個小于門檻值的比例的因素 或群體的因素將不被顯示。 你必須等到設計開發(fā)程序的結(jié)束才可以產(chǎn)生一個這樣的繪圖。 這種類型繪圖不能更新。 柱狀圖 柱狀圖是表示參量統(tǒng)計的分配直條圖。 圖19.38: 一個柱狀圖的例