iSIGHT入门.pdfVIP

ISIGHT 初级培训教材（初稿）大图标版 1、ISIGHT 简介 首先，我们介绍一下ISIGHT 的结构组成。如图1 所示，ISIGHT 由以下四个功能模块组 成：通过过程集成模块，可以集成相应的商业或自编程序，并通过问题定义模块将整个优化 问题确定好，在求解过程中应用求解监视器对优化过程和效果进行实时显示，直至最终的优 化结果。以上所有的模块都是在任务管理模块的控制协调之下完成的。为了更形象的解释各 模块的功能和ISIGHT 的操作，我们以一个围栏问题为例加以说明。 任务管理模块 过程集成模块 问题定义模块 求解监视器 图 1 ISIGHT 主要组成 2 、围栏问题 下面我们以最简单、最基础的围栏问题作为优化案例来说明ISIGHT 的基本操作步骤。 问题描述： 一个农夫用一个周长为400 米的篱笆来围一块矩形的菜地， 他不知道如何选择菜地的长和 宽来保证所谓菜地面积最大（图 2 ）。那么这个问题就可以用数学 语言描述为： 设矩形 长为L ，宽为W 。 面积为Area 则 在约束 2* （L+W ）=400 的条件下 使得 Area=L*W=maximum 根据初等代数学的知识，我们可以将长L 替换为W ，即有约束可以知道L=200-W 代入 Area 的计算公式中，可知 Area= （200-W ）*W，由一元二次函数的性质，可知当 W=-b/(2a)=100 时，Area 取得最大值10000，即当菜地的形状为正方形时，取得的面积最大。 下面通过ISIGHT 来找到这个最优点，并与理论结果比较一下。 1、确定问题，优化变量，计算方法和优化目标 将培训光盘里Training_CD\LabFiles\Windows\isightTrn\Fence1 目录及其目录下的所有文 件拷贝至D ：盘的根目录下，该目录中包含着整个优化计算的内容。这里面的优化变量为矩 形的长和宽，优化目标为面积，优化的目的是使面积最大化。为此，建立一个输入文件 FenceIn.txt ，一个输出文件FenceOut.txt 。和一个可执行文件Fence.exe 来进行面积的计算。 各个文件的内容如下： FenceIn.txt ： Fence Input File The length is: 8 The width is: 6 FenceOut.txt ： Fence Output File The area is: 48.000000 The perimeter is: 28.000000 Fence.c ： fscanf(fp,Fence Input File\n); // 数据输入语句 fscanf(fp,The length is: %lf\n, Length); //读入长度 fscanf(fp,The width is: %lf\n, Width); //读入宽度 Area = Length * Width; //计算面积 Perimeter = 2 * Length + 2 * Width; //计算周长 fprintf(fp,Fence Output File\n); //数据输出语句 fprintf(fp,The area is: %f\n,Area); //输出面积 fprintf(fp,The perimeter is: %f\n,Perimeter); //输出周长 程序编译成功后，便可以从输入文件中读取长和宽，计算出周长和面积，并将其输出至 输出文件。这个过程，即可以认为是一个简单的数值模拟过程，剩下的步骤就是如何将其集 成至ISIGHT 程序中。 2 、ISIGHT 集成步骤： Step1 ：启动ISIGHT 软件。Windows 用户点击开始-程序-isight7.1-isight，isight 程 序即被启动，启动界面如下图所示： Step2 ：点击integrate 按钮，ISIGHT 跳出如下图的集成对话框，同时点击 Simcode 按 钮，在右方的图框中会显示出Simcode 的图框，集成操作将主要在这个框里面进行。 Step3 ：文件的说明与解析。下一步的操作主要包括以下几个方面：定义执行程序；定义输 入输出文件；说明调节参数和输出参数