产品和服务

使用 MATLAB 和 Simulink 进行降阶建模

创建基于 AI 的降阶模型

Simulink 降阶建模附加产品提供了一个 App,用于创建在 Simulink 中建模的子系统的降阶模型 (ROM),包括全阶高保真第三方仿真模型。您可以使用降阶模型进行系统级桌面仿真、硬件在环 (HIL) 测试、控制设计和虚拟传感器建模。

借助 Simulink 降阶建模附加产品,您可以:

  • 设置试验设计,并从全阶高保真子系统生成输入输出训练数据
  • 使用预配置的模板训练和比较基于 AI 的降阶模型
  • 将基于 AI 的替代模型导出到 Simulink,以进行系统级仿真、控制设计和 HIL 测试
  • 将降阶模型导出为功能模型单元 (FMU),以供在 MATLAB 和 Simulink 之外使用(借助 Simulink Compiler)
正在设计试验的降阶建模器截图。

设计试验

选择 Simulink 信号和模块参数用作 ROM 输入、输出和参数。通过选择内置激励类型来替换或扰动 ROM 输入,以交互方式设计仿真试验。可视化设计空间的覆盖情况。

正在运行试验并显示试验结果的降阶建模器截图。

运行试验

指定一次运行一个试验或使用 Parallel Computing Toolbox 并行运行试验的选项,并启动模型仿真。使用内置可视化图可视化感兴趣的信号和参数的仿真结果。

训练降阶模型的试验细节截图。

训练降阶模型

训练和比较不同类型的降阶模型。从神经状态空间、LSTM 和非线性 ARX 模型中进行选择。按顺序优化超参数或使用 Parallel Computing Toolbox 并行优化超参数,以改进模型拟合。比较经过训练的模型的准确度度量,为您的应用选择最佳模型。

截图显示将经过训练的 ROM 纳入 Simulink 用于控制设计。

在 Simulink 中使用降阶模型

将经过训练的 ROM 纳入 Simulink 中,用于系统级仿真、控制设计和 HIL 测试。将 ROM 与基于第一性原理的组件模型结合使用。

将 ROM 部署到嵌入式硬件并导出为 FMU 的示意图。

部署并导出降阶模型

通过自动代码生成将 ROM 部署到嵌入式系统。将 ROM 导出为 FMU(借助 Simulink Compiler),以供在 MATLAB 和 Simulink 之外使用。

要求:

Simulink、Deep Learning Toolbox、Statistics and Machine Learning Toolbox、System Identification Toolbox

MATLAB 版本兼容性:

与 R2023b 及更高版本兼容