SIMULIA
CST(電磁仿真)
SIMULIA C ST Studio 是一款高性能 3D 電磁分析軟件包，用于設(shè)計(jì)、分析和優(yōu)化電磁 (EM) 組件和系統(tǒng)。
CST Studio 被世界各地領(lǐng)先的技術(shù)和工程公司使用，通過縮短開發(fā)周期和降低成本，提供了相當(dāng)大的產(chǎn)品上市優(yōu)勢(shì)。
軟件能力：
有利于將產(chǎn)品推向市場(chǎng)，同時(shí)還能縮短開發(fā)周期并降低成本。
仿真允許利用虛擬原型。
在設(shè)計(jì)流程早期優(yōu)化設(shè)備性能并發(fā)現(xiàn)及解決潛在合規(guī)性問題、減少所需的物理原型數(shù)量。
主要特征：
電磁仿真
1）從靜態(tài)到高頻
2）適用于電機(jī)、電路板、電纜線束和濾波器等應(yīng)用的專用求解器
3）耦合仿真：系統(tǒng)級(jí)、混合、多物理場(chǎng)、EM/電路聯(lián)合仿真
高級(jí)建模、原理圖和后處理
高性能計(jì)算和自動(dòng)優(yōu)化
將仿真與其他解決方案和更廣泛的 SIMULIA 產(chǎn)品組合相連接
仿真模型的參數(shù)化
CST Studio Suite 模型可根據(jù)其幾何尺寸或材料屬性進(jìn)行參數(shù)化。無論是在建模過程中還是之后，用戶都可以隨時(shí)引入?yún)?shù)。用戶可以通過用戶界面訪問其參數(shù)設(shè)置，以便研究設(shè)備在其屬性發(fā)生改變時(shí)的行為。
參數(shù)研究和自動(dòng)優(yōu)化
通過參數(shù)研究，用戶可以找到最佳設(shè)計(jì)參數(shù)，以達(dá)到既定效果或?qū)崿F(xiàn)特定目標(biāo)。用戶還可以調(diào)整材料屬性，使材料模型與測(cè)量數(shù)據(jù)相匹配。
CST Studio Suite 包含多種自動(dòng)優(yōu)化算法，既有局部?jī)?yōu)化算法也有全局優(yōu)化算法。局部?jī)?yōu)化器的收斂速度快，但有收斂到局部最小值而不是整體最佳解決方案的風(fēng)險(xiǎn)。另一方面，全局優(yōu)化器可以搜索整個(gè)設(shè)計(jì)空間，但通常需要執(zhí)行更多計(jì)算。
加速優(yōu)化流程
優(yōu)化所需的時(shí)間取決于單個(gè)電磁仿真的求解時(shí)間以及獲得最優(yōu)解所需的迭代次數(shù)。對(duì)于極其復(fù)雜的系統(tǒng)或存在大量變量的問題，可以使用高性能計(jì)算技術(shù)來加快仿真和優(yōu)化速度。
全局優(yōu)化器和獨(dú)立參數(shù)研究的整體性能之所以表現(xiàn)出色，是因?yàn)樗鼈兡軌虿⑿羞\(yùn)行各個(gè)數(shù)據(jù)集。分布式計(jì)算可以大幅提高這些應(yīng)用的性能。
CST Studio Suite 優(yōu)化器
1、協(xié)方差矩陣自適應(yīng)進(jìn)化策略 (CMA-ES)
協(xié)方差矩陣自適應(yīng)進(jìn)化策略 (CMA-ES) 是最先進(jìn)的全局優(yōu)化器，可為全局優(yōu)化器帶來相對(duì)較快的收斂速度。借助 CMA-ES，優(yōu)化器可以“記住”之前的迭代，這有助于提高算法的性能，同時(shí)避免出現(xiàn)局部最優(yōu)。
適用于：常規(guī)優(yōu)化，尤其是復(fù)雜問題領(lǐng)域的優(yōu)化
2、信任域框架(TRF)
一款功能強(qiáng)大的局部?jī)?yōu)化器，可在起點(diǎn)周圍的“信任”區(qū)域基于主要數(shù)據(jù)構(gòu)建線性模型。它將建模的解決方案作為新起點(diǎn)，直至收斂到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)模型。Trust Region Framework 可以充分利用 S 參數(shù)敏感性信息來減少所需的仿真次數(shù)，同時(shí)加快優(yōu)化流程。這是最可靠的優(yōu)化算法。
適用于：常規(guī)優(yōu)化，尤其是帶有敏感性信息的模型
3、遺傳算法
遺傳算法采用不斷演化的優(yōu)化方法，在參數(shù)空間中生成多個(gè)點(diǎn)，然后通過隨機(jī)參數(shù)突變進(jìn)行多代優(yōu)化。該算法通過在每一代中選擇“最適當(dāng)?shù)摹眳?shù)集，從而收斂至全局最優(yōu)解。
適用于：復(fù)雜的問題領(lǐng)域和具有許多參數(shù)的模型
4、粒子群優(yōu)化技術(shù)
另一款全局優(yōu)化器，此算法將參數(shù)空間中的點(diǎn)視為移動(dòng)粒子。每次迭代時(shí)，粒子的位置不僅根據(jù)每個(gè)粒子的已知最佳位置發(fā)生變化，而且還會(huì)根據(jù)整個(gè)粒子群的最佳位置而發(fā)生變化。粒子群優(yōu)化技術(shù)適用于具有許多參數(shù)的模型。
適用于：具有許多參數(shù)的模型
5、Nelder Mead 單純形算法
此方法是局部?jī)?yōu)化技術(shù)，使用分布在參數(shù)空間的多個(gè)點(diǎn)來查找最優(yōu)方案。相比大多數(shù)局部?jī)?yōu)化器，Nelder Mead Simplex Algorithm 對(duì)起點(diǎn)的依賴性較低。
適用于：參數(shù)相對(duì)較少的復(fù)雜問題領(lǐng)域，沒有良好初始模型的系統(tǒng)
6、Interpolated Quasi-Newton
Interpolated Quasi-Newton 是一款快速局部?jī)?yōu)化器，使用插值技術(shù)來估算參數(shù)空間的梯度。Interpolated Quasi-Newton 方法能夠快速收斂。
適用于：計(jì)算要求高的模型
7、Classic Powell
Classic Powell 優(yōu)化器是一款簡(jiǎn)單可靠的局部?jī)?yōu)化器，用于解決單參數(shù)問題。盡管其速度慢于 Interpolated Quasi-Newton，但結(jié)果有時(shí)更加準(zhǔn)確。
適用于：?jiǎn)巫兞績(jī)?yōu)化
8、Decap Optimizer
Decap Optimizer 是專門用于印刷電路板 (PCB) 設(shè)計(jì)的優(yōu)化器，它使用帕累托前沿方法計(jì)算去耦電容器最有效的布置。該優(yōu)化器有助于最小化所需的電容器數(shù)量或總成本，同時(shí)仍能滿足指定的阻抗曲線。
適用于：PCB 布局
