Modélisation d'ordre réduit avec MATLAB et Simulink

Créer des modèles d'ordre réduit basés sur l'IA

Le module complémentaire Simulink pour la modélisation d'ordre réduit propose une application permettant de créer des modèles d'ordre réduit (ROM) de sous-systèmes modélisés dans Simulink, notamment des modèles de simulation tiers d'ordre complet et haute-fidélité. Vous pouvez utiliser des modèles d'ordre réduit pour la simulation au niveau système sur un ordinateur, pour les tests Hardware-in-the-Loop (HIL), le design de systèmes de contrôle et la modélisation de capteurs virtuels.

Avec le module complémentaire Simulink pour la modélisation d'ordre réduit, vous pouvez :

Mettre en place des plans d'expériences et générer des données d'entrée-sortie pour l’apprentissage à partir d'un sous-système d'ordre complet haute-fidélité
Entraîner et comparer des modèles d'ordre réduit basés sur l'IA en utilisant des modèles préconfigurés
Exporter des modèles de substitution basés sur l'IA vers Simulink pour les simulations au niveau système, le design de systèmes de contrôle et les tests HIL
Exporter des modèles d'ordre réduit sous forme de FMU (Functional Mockup Units) pour une utilisation en dehors de MATLAB et Simulink (avec Simulink Compiler)

Introduction à l'application Reduced Order Modeler

Capture d'écran du design d'expériences dans l'application Reduced Order Modeler.

Concevoir des expériences

Sélectionnez les signaux Simulink et les paramètres de bloc à utiliser comme entrées, sorties et paramètres du ROM. Concevez de manière interactive des expériences de simulation en sélectionnant l'un des types d'excitation intégrés pour remplacer ou perturber les entrées du ROM. Visualisez la couverture de l'espace de design.

Modèle d'ordre réduit d'un avion

Capture d'écran de l'exécution d'expériences et de l'affichage des résultats d'expérience dans l'application Reduced Order Modeler.

Exécuter des expériences

Spécifiez l’option pour exécuter les expériences une par une ou en parallèle avec Parallel Computing Toolbox et lancez des simulations de modèles. Visualisez les résultats de simulation pour les signaux et les paramètres d'intérêt grâce aux tracés de visualisation intégrés.

Modèle d'ordre réduit d'une aube de turbine de turboréacteur

Capture d'écran des détails de l’expérience pour l'entraînement des modèles d'ordre réduit.

Entraîner des modèles d'ordre réduit

Entraînez et comparez différents types de modèles d'ordre réduit. Faites votre choix parmi les modèles Neural State Space, LSTM et ARX non linéaires. Optimisez les hyperparamètres de manière séquentielle ou en parallèle avec Parallel Computing Toolbox pour améliorer l'ajustement du modèle. Comparez les métriques de précision des modèles entraînés pour sélectionner celui qui convient le mieux à votre application.

Modélisation d'ordre réduit de sous-systèmes dans un modèle de moteur

Capture d'écran d'un modèle d'ordre réduit (ROM) entraîné importé dans Simulink pour le design de systèmes de contrôle.

Utiliser des modèles d'ordre réduit dans Simulink

Importez des modèles d'ordre réduit (ROM) entraînés dans Simulink pour la simulation au niveau système, le design de systèmes de contrôle et les tests HIL. Combinez des modèles d'ordre réduit (ROM) avec des modèles de composants basés sur des principes fondamentaux.

Modèle d'ordre réduit d'une aube de turbine de turboréacteur

Schéma du déploiement d'un modèle d'ordre réduit (ROM) sur du hardware embarqué et de son exportation sous forme de FMU.

Déployer et exporter des modèles d'ordre réduit

Déployez des modèles d'ordre réduit (ROM) sur des systèmes embarqués grâce à la génération automatique de code. Exportez des modèles d'ordre réduit (ROM) sous forme de FMU (avec Simulink Compiler) pour une utilisation en dehors de MATLAB et Simulink.

Configuration requise :

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

Compatibilité avec les versions MATLAB :

Compatible avec la version R2023b et les versions ultérieures

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