modeFrontier使用手冊資料

一,ModeFrontier安裝與運(yùn)行（v3.2.0）

用虛擬光驅(qū)加載鏡像文件,雙擊install安裝，除設(shè)置安裝路徑外，其余均默認(rèn)即可。

之后，將crack文件夾下的crack程序復(fù)制到frontier程序安裝目錄并運(yùn)行crack程序。

運(yùn)行modeFrontier之前,先打開FLEXlmUtilities,在里面點StartServer,如上圖

所示。然后就可以進(jìn)入modeFrontier了。

二，ModeFrontier界面

上圖中區(qū)域1包括一些常見的windows菜單,如打開、保存文件,剪切、復(fù)制、粘

貼，do.undo等。區(qū)域2的幾個按鈕依次是開始計算，中斷計算，刷新計算過程中的顯

示，后面的時間是自動刷新的時間間隔，上圖的模型還沒有建立，所以這幾個按鈕都是暗

的，不能使用。區(qū)域3包括3個主要窗口，當(dāng)前顯示是WorkFlow,計算模型就建立在這

1；RunLogs將會在運(yùn)行程序的時候?qū)崟r顯示當(dāng)前計算狀態(tài)、變量、結(jié)果等;DesignSpace

用于分析結(jié)果。

?MW

上圖是WorkFlow窗口°區(qū)域1是一些輔助命令，比如將模塊按順序排列，放大縮小

視窗等。區(qū)域2是模塊庫，包括Frontier中編程所需的所有模塊，有些模塊右下角有個黑

色的小三角,表示該類型下還有其他模塊，用鼠標(biāo)點擊黑三角可將其他模塊彈出。區(qū)域3

是編程的主界面，用鼠標(biāo)左鍵單擊左側(cè)的模塊,再到主界面中單擊左鍵,即可將該模塊放

入主界面。區(qū)域4包括若干個界面：LogicLog顯示當(dāng)前程序有無錯誤,如前一幅圖,由

于是一個空白的程序，圖中顯示錯誤為EMPTYWORKFLOW;InputVariables顯示程序

口用到的所有輸入變量，如上圖主界面中的兩個輸入變量SPKTIME和FARATIO均出現(xiàn)在

下圖中,這些參數(shù)可在主界面中修改,也可以在這一欄中修改；后面的幾個窗口有輸出變

1.轉(zhuǎn)換變量、目標(biāo)、狗束等，其作用和輸入變量窗口類似°

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QQUAutoScrolQn|電白皿flmaory圖SOwcUa㈱C.如瑚RottwtDw?

完成模型后點擊右上角的計算開始按鈕RunLogs窗口將實時顯示當(dāng)前計算的進(jìn)程,

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DesignSpace用于分析計算結(jié)果，和WorkFlow類似，上部是一些輔助功能按鈕,

左側(cè)的按鈕可用來繪制各式各樣的圖表,中間是主界面。

三模塊庫

1.DOENode&SchedulerNode

H°?

DOEMOGA

上圖是DOENode的設(shè)置界面，所有的模塊均可通過左鍵雙擊圖標(biāo),或在圖標(biāo)上單擊

右鍵，再選EditNodeProperties進(jìn)入其設(shè)置界面.上圖中區(qū)域1里可以選擇實驗設(shè)計所

需的變量的生成方式，區(qū)域2具體設(shè)置各種方式的參數(shù)，點擊AddDOESequence,變

置就會在區(qū)域3中生成.

SchedulerNode的設(shè)置與DOENode類似，左側(cè)選擇優(yōu)化算法,右側(cè)設(shè)置算法的具

體參數(shù)6

2.InputVariableNode

上圖是InputVariableNode設(shè)置界面。Name變量名；Description注釋，可通過

點擊右側(cè)的圖標(biāo)來編輯；Format變量格式;VariableType變量類型；LowerBound變

置下限;UpperBound變量上限；Base變量在上下限之間的數(shù)目;Step非連續(xù)變量之間

的步長，自動算出，當(dāng)非連續(xù)變量均勻分布時，Step=(UpperBound-Lower

Bound)/(Base-l);若Base設(shè)為0,則變量在上下限之間連續(xù)分布;Distribution變量的

分布方式。

各個模塊的下設(shè)置界面的下方都有一個*Connector，上圖在Tutl_61.dat后面的方

框打上勾，就表示當(dāng)前模塊與所勾選的模塊有連接，一旦勾選，連線將自動生成。

3.OutlnputVariableNode

OutputVariableNode可膻的參數(shù)較少，其意義同Input模塊一致。

4.TransferVariableNode

TransferVariable是間接變量，由其它直接變量根據(jù)UserExpression轉(zhuǎn)換而來，單

擊UserExpression一欄右側(cè)的小圖標(biāo)可編輯計算公式，見下圖，左側(cè)是一些直接變量，

右側(cè)是數(shù)學(xué)和邏輯符號，用鼠標(biāo)依次點選，構(gòu)成的計算公式顯示在Expression一欄。

5.ObjectiveNode

上圖是目標(biāo)模塊的設(shè)置界面。Enabled后的方框如不選，則該模塊將在程序中顯示暗

灰色，不起任何作用；通過UserExpression的編輯,目標(biāo)變量既可以是直接變量,也可

以是若干直接變量的組合；Type目標(biāo)變量類型，上圖中表示程序的目標(biāo)是使得變量

TORQUE最大。

6.ObjectiveTargetNode

ObjectiveTargetNode需要勾選直接的輸出變量并設(shè)置TargetValue,以上圖為例；

程序的優(yōu)化目標(biāo)是Minimize{(ol?3,0)人2+(。2?2.0)八2}.

7.ConstraintNode

約束模塊中UserExpression編輯約束變量；Type設(shè)置約束類型;Limit是約束限值;

Tolerance為0表示略微超出一點約束也是不允許的,如果設(shè)的值稍大一些，則將允許超

出一點限值。

8.InputFileNode

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叵

3HM

C*eser|to

[VOtBKM^miaor(UMOuUUCovwctx

traaM

I0(I|_腳…j：?z(|“P

上圖是InputFileNode的設(shè)置界面。界面下方都表示的是和別的模塊的連接，點擊

右上方的Open,選擇相應(yīng)的文件并打開。

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>LlUfUi41111

*WS01IMK

>ujifriJ.JOUB-3

5nuni.auu

7rowsi.UM

kOOtTMsmm

Me(Tw*，

|awgQ

Ktomrvlqrt|/PffydyrtIe―—

I3」

之后出現(xiàn)右上圖，上部是所打開的文件的內(nèi)容，下部是各輸入變量。

點中變量rl這一欄，在文件內(nèi)容中拖動鼠標(biāo)選中C0EFF1后的數(shù)字，單擊鼠標(biāo)右鍵,

選擇InsertVariable,就將出現(xiàn)下圖的情況,以后Frontier中rl這個變量的值是多少,

所選文件中COEFF1后的數(shù)字就將是多少.

9.OutputFileNode

與InputFileNode類似,對變量的幾種設(shè)置方法如下。

如上圖所示，可用與InputFileNode同樣的方法將文件中的"220"賦給輸出變量

Cost。

也可以將字符串〃var_x〃設(shè)為RelativePosition,再將后面的數(shù)字選中后選擇Select

Relative。如上圖所示，字符串“var_x"后的第二個數(shù)字將被賦給變量Weight。圖中的

文本里GROUPA和GROUPB下均有var.a在這種情況下，可將"GROUPA〃設(shè)為Block

Variable,其后的設(shè)置同上一種情況。

10.SupportFileNode

允許對文件進(jìn)行復(fù)制或刪除的操作。

11.ScriptNode

上圖是腳本模塊的設(shè)置界面。ScriptLanguage選擇所編輯的腳本的種類，在

Windows系統(tǒng)下可以選擇DOSBatch。點擊右上角的EditScript可編輯腳本命令。

腳本模塊的主要作用是在Frontier和其它程序間構(gòu)成通訊。對于一些常用的軟件,如

Excel、Catia.AMESim.ProE、Matlab等，F(xiàn)rontier中有專門的模塊。

12.SynchronizerNode

該模塊可以允許程序的并行計算。

13.LogicEndNode

該模塊用于判斷外部程序的運(yùn)行狀態(tài)，比方說外部程序完成一次計算，就可以讀出一

組輸出結(jié)果6

該部分介紹了ModeFrontier中一些常用的模塊，對于沒有詳細(xì)介紹的以及這里沒有

提到的模塊，可以參考英文的用戶手冊第4章。

四.算例（與GT-POWER耦合）

對于一單缸四沖程氣道噴射汽油機(jī)，優(yōu)化某一轉(zhuǎn)速下點火提前角和燃空比參數(shù),以得到

最大輸出扭矩和最小比油耗。紇束條件是輸出扭矩必須大于48N?m,比油耗必須小于

0.24kg/kWh,同時點火提前角和燃空比滿足如下關(guān)系

SPKTIME-749.63*FARATIO-59.97<Oe

SPKTIME

GLPower

TORQUEBSFC

modeFRONTIER環(huán)境

1.由GT?POWER模型生成dat文件

2.設(shè)置輸入變量

Inputl

3.設(shè)置輸出變量

Output?

醐

4.選取其它模塊

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除了輸入輸出變量外，最上面的兩個模塊是試驗設(shè)計和優(yōu)化算法；InputFile6是輸入

文件，通過它將變量賦給GT;OutputFile7是輸出文件，通過它從GT的out文件中讀出

^1;Objectives.9是目標(biāo)模塊；10、11是判斷外部程序運(yùn)行狀態(tài)的模塊(LogicEnd);

Constraints.13、14是三個約束模塊；Scripts是調(diào)用外部程序的模塊。

5.設(shè)置輸入文件

設(shè)置時，選中FARATIO和SPKTIME這兩個變量，程序?qū)阉鼈冞B接在一起(下圖),

已正確連接的模塊，其紅色邊框?qū)⑾А?/p>

SPKT1ME

點Open,并選中前面生成的dat文件,打開后點擊下方的變量FARATIO,在文件的

內(nèi)容中找到對應(yīng)FARATIO的位置，拖動鼠標(biāo)選中其數(shù)值（下圖中為8.333E-2），點右鍵,

在下拉菜單中選InsertVariable;用同樣的方法處理變量SPKTIME。

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普

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&JJ1.

FAJUflO

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6,設(shè)置LogicEnd

共需要兩個LogicEnd,判斷外部程序運(yùn)算是否結(jié)束。

7.設(shè)置腳本命令

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XOrtWtdCiEr?*l1QCccmn

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勾選上圖中紅色部分，點擊右上角EditScript,進(jìn)入腳本編輯,輸入如下命

令:%GTIHOME%\v6.1.0\GTsuite\bin\GTsuite.exeGTpowerGTpowerTutl_61.dat

要檢驗該命令是否正確，可進(jìn)入dos模式，輸入上面的命令，如正確無誤，應(yīng)可運(yùn)行

GT程序。

C:\WMOW$Uy*t?m32kmd.t?回;

14:1712,288?ttsn?9.<ll

11：5338?

pwtjjtf2lt；21

21:43249由liUySQL.dll

199t00:009H,383HFC42.DLL

1778-?6-1?削；HU施1462n8VCP60.DLL

14:151r982,464NuCHent.dll

2M闋2S16!S9335.S72NuD?ta.dll

2HM-幽-1814:1632.孤8Ruffler.exe

11U3l.ZfnufliddU.iin

2枷-21w-wH9nncrv?t9r(lNit

2WMW)2U17，MJ2.GIM.4曲MCMAtoF.exe

2MM-W9TSM：292,2%FUfltfinu.lMt

2083M8208：07565.248stLoxc

ZkWM⑦24UfbK.exe

2OM-B9-B92O：1B4"“Rd?“物?±f*

2鮑4加1015：2257.344utdecign.exe

ZUtMVfZUW：23?.KS.S*HVIcvolvfi.exe

13痔364?盟2x?rc??-c4.<ll1

200)of~'2702：332.117.€32xercecc_J_3_0.dll

47個文件1町.324.724早節(jié)

2相)38,74i,5W,0?6可用字書

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