ModelOpt

ModelOpt

Die XRGApplication zur mathematischen Optimierung von Modelica Modellen

XRGModelOpt

ModelOpt ist eine eigenständige Anwendung, mit der eine systematische Parameteroptimierung durchgeführt werden kann. Als externes Simulationswerkzeug wird dabei Dymola/Modelica (Version 6.1 bis 2013) benötigt, das von ModelOpt gesteuert wird. Eine einfache und intuitive Benutzeroberfläche gestattet es dem Anwender komplexe Optimierungsaufgaben automatisiert durchführen zu können.

Zu den wichtigsten Optimierungsaufgaben gehören:

  • Minimierung einer Zielfunktion (Kostenfunktion)
  • Identifizierung von Parametern, für die die Abweichung von Messwerten minimal wird

In ModelOpt stehen verschiedene Optimierungsalgorithmen zur Verfügung, die für unterschiedliche Aufgaben geeignet sind. So können entweder lokale oder sogar globale Optima einer Zielfunktion sicher bestimmt werden. Der Fortschritt der Optimierungsrechnung wird in einem Plot oder in einer Tabelle graphisch veranschaulicht. In einem separaten Batch-Modus können sogar unterschiedliche Szenarien für ein und das selbe Modell optimiert werden.

Optimierung eines Modelica Modells

Optimierung

Wichtige Eigenschaften von ModelOpt auf eine Blick

  • Stand-alone Anwendung für das Betriebssystem Windows XP oder neuer
  • Intuitive Benutzeroberfläche
  • Benötigt eine Installation von Dymola/Modelica 6.1 oder neuer
  • Optimierung von veränderbaren Modellparametern zur Minimierung einer frei definierbaren Zielfunktion
  • Lokale Optimierungsverfahren (NELDER-MEAD, COBYLA, NEWUOA-BOUND)
  • Globale Optimierungsverfahren (DIRECT, Randomized DIRECT-L)
  • Spezifikation von Abbruchbedingungen (Toleranz, Zeitdauer)
  • Limitierung der Simulationszeit und der Parameterwerte
  • Batch-Simulation für verschiedene Datensätze
  • Modelica Library ModelOptLib zur einfachen Integration in eigene Modelle

Modelica Integration

ModelOptLib ist eine Addon-Library für die Nutzung in Modelica Modellen. Die Library erlaubt eine einfache Integration in bestehende Modelica Modelle durch Drag and Drop von Komponenten, die die gebräuchlichsten, mathematischen Formen von Zielfunktionen für Kalibrierungs- und Minimierungsprobleme enthalten.

ModelOptLib Example

Danksagung

Die Entwicklung von ModelOpt wurde teilweise gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung in dem Forschungsvorhaben OPENPROD (FKZ 01IS09029G), welches im Juni 2012 endete.