Simpack参数优化的批处理方法_DOE
在使用Simpack计算动力学响应时，有时候想知道参数取多少时，动力学响应最小（即振动最小）。当然，我们可以采用最笨的方法：逐个修改参数，逐个对比结果。如果分析的参数少、取值范围小，也是可以采用这种“笨”方法的，但是如果想同时在大区间分析多个参数对某个响应的影响，如果再采用“逐个修改参数、逐个保存计算结果”这种方法，这是十分费力的。本文就是基于这种背景下，提出使用软件自带的批处理方法DoE(Design of Experiments)来进行参数优化。
采用如下步骤进行：
1. 建立动力学模型
本文以某轨道车辆整车动力学为例，这里不展开讲具体的建模过程，详细建模过程可参考《SIMPACK 9 实例教程》
2. 建立参数化变量Subvar
在优化过程中，需要对某几个参数进行变参计算，因此要把即将优化的参数进行参数化。比如本文计划分析二系悬挂垂向参数（刚度、阻尼）对车体垂向加速度的影响，那么就需要把二系悬挂垂向刚度、阻尼进行参数化，本文中把二系悬挂垂向刚度、阻尼分别设为ksz、Csz，且在创建力元时使用这两个参数，见图1。
图1 建立参数化变量
3.新建DoE
DoE>新建DoE配置，弹出界面，如图2所示，为第一项“DoE configuration”、第三项“DoE directory”指定文件夹，注意这两个文件夹不能属于同一个路径，否则会报错。第二项“Model”不需要指定，默认会填入目前模型的路径。
图2 新建DoE
4.进行DoE配置
单击“Experiments”，把参数拖入Factors栏中，同时依次设置循环数，本文中，刚度设置5个循环，阻尼设置3个循环，见图3，那么总共计算次数为5*3=15次。
图3 设置循环次数
设置完了循环次数，再依次设置参数的变化区间，可以输入数值，也可以按百分比输入，见图4，设置完成后，每个参数要取的具体值就确定了。
图4 设置参数变化区间
5.设置响应
单击“Responses”，把需要看的结果文件拖入，见图5。一般的，“Result Elements”只有涉及轮轨关系的一些结果，没有关于车体加速度的输出值，因此需要手动创建一个Element。
图5 设置响应
创建“Result Elements”不能在DoE界面上设置，只能在前处理界面进行，依次创建x、y、z三个方向的加速度，见图6。
图6 创建Result Elements
6.设置任务
单击“Tasks”，选择“Time Integration with Measurements(DoE responses only)”，离线积分，只输出指定的响应，其余都不输出，见图7。
图7 设置任务
7.设置控制
单击“Control”，可以看到计算顺序及每个顺序下的参数值，总共需要计算15次，每次下的具体数值见图8。单击“Start experiment”开始计算，依次进行计算，显示“running”见图9。
图8 设置控制
图9 计算进行中
8.查看结果
打开图2中的第三项“DoE directory”文件夹，发现结果文件已经存储在里面了，见图10。
图10 结果文件
使用后处理程序打开结果文件(红色方框标出)，把各个循环下的z方向的加速度都拖入显示界面，可以方便比较各个参数值下的的z方向的加速度大小，见图11。
图11 比较结果
通过这个例子大概介绍了使用DoE进行参数优化的步骤，可以较方便地进行参数对比，但是还有些不足，比如如果要比较平稳性指标，不能直接得到，还需要嵌入数据处理方法(滤波、频率加权、置信度等)，这也是后续需要做
