python-CST MWS自动采样

前言
- （==未经允许不要转载，更不要抄袭，谢谢。==）做天线设计的时候经常会用到cst进行仿真，有时候需要大量的CST仿真数据，一部分结构参数要求是随机生成的或者是指定的数据组合，这样就没办法使用扫参功能。CST自带了vba编程环境，可以使用vba来控制cst实现自动仿真，而python驱动CST仿真的方法就是在history list中添加vba block。我写了一个简单的采样代码，虽然执行之后在CST 的history list中有被标红，但是是可以执行的。如果有大佬能提供一些指导，感激不尽！
一、天线结构
二、使用步骤
- 1.引入库
- 2.生成采样点
- 3.连接CST并设置采样频率
- 4.开始采样
总结

前言

提示：这里可以添加本文要记录的大概内容：

（未经允许不要转载，更不要抄袭，谢谢。）
做天线设计的时候经常会用到cst进行仿真，有时候需要大量的CST仿真数据，一部分结构参数要求是随机生成的或者是指定的数据组合，这样就没办法使用扫参功能。CST自带了vba编程环境，可以使用vba来控制cst实现自动仿真，而python驱动CST仿真的方法就是在history list中添加vba block。我写了一个简单的采样代码，虽然执行之后在CST 的history list中有被标红，但是是可以执行的。如果有大佬能提供一些指导，感激不尽！

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、天线结构

天线的整体结构如下图所示：

二、使用步骤

1.引入库

import sys
sys.path.append(r"path\CST Studio Suite 2020\AMD64\python_cst_libraries")#找到cst的安装位置并找到相应的文件夹位置
import os
import numpy as np
import cst.interface
from smt.sampling_methods import LHS
import pandas as pd

（SMT）是一个Python包，它包含代理建模方法、采样技术和基准功能。这个包提供了一个代理项库简单易用并有助于实现其他方法的模型。（https://www.cnpython.com/pypi/smt）

2.生成采样点

# 采样变量
nums = 80  # 样本个数
v_nums = 5  # 变量个数
# 改变s、y0、lf、wp、lp
xlimits = np.array([[0.1, 1.0], [5.0, 13.0], [5.0, 20.0], [30.0, 40.0], [20.0, 30.0]])  # 变量范围
sampling = LHS(xlimits=xlimits)  # 生成样本
x_data = sampling(nums)  # LHS生成采样点
data_sample = np.zeros([nums, v_nums + 1])  # 用于保存采样结果

采样方法为拉丁超立方采样，能够同时保持小样本数量和样本均匀性。

3.连接CST并设置采样频率

# 模型监视器频率
f_min = 2.5;
f_max = 3.5;# 目标cst文件路径
project_path = (r'path\example.cst')
line_break = '\n'  # 换行符，后面用于VBA代码的拼接用# 连接接口
cst = cst.interface.DesignEnvironment()
mws = cst.open_project(project_path)
modeler = mws.modeler  # 此种类为3D建模器提供了接口# 设置频率
sCommand = 'Solver.FrequencyRange "%f","%f"' % (f_min, f_max)
modeler.add_to_history('define frequency', sCommand)# 设置远场监视
sCommand = ['With Monitor','.Reset','.Domain "Frequency"','.FieldType "Farfield"','.ExportFarfieldSource "False"','.UseSubvolume "False"','.Coordinates "Structure"','.SetSubvolume "-35", "28", "-25", "25", "-2.3", "9.2"','.SetSubvolumeOffset "10", "10", "10", "10", "10", "10" ','.SetSubvolumeInflateWithOffset "False" ','.SetSubvolumeOffsetType "FractionOfWavelength" ','.EnableNearfieldCalculation "True" ','.CreateUsingLinearStep "%f", "%f", "%f"' % (f_min, f_max, 0.1),'End With']
sCommand = line_break.join(sCommand)
modeler.add_to_history('define farfield monitor (using linear step)', sCommand)

4.开始采样

for i in range(len(x_data)):
# 删除当前结果modeler.add_to_history('delete result', 'DeleteResults')mws.save()#保存# 修改参数并更新sCommand = 'StoreParameter("s", %f)' % x_data[i][0]y0Command = 'StoreParameter("y0", %f)' % x_data[i][1]lfCommand = 'StoreParameter("lf", %f)' % x_data[i][2]wpCommand = 'StoreParameter("wp", %f)' % x_data[i][3]lpCommand = 'StoreParameter("lp", %f)' % x_data[i][4]modeler.add_to_history('change parameter s', sCommand)modeler.add_to_history('change parameter y0', y0Command)modeler.add_to_history('change parameter lf', lfCommand)modeler.add_to_history('change parameter wp', wpCommand)modeler.add_to_history('change parameter lp', lpCommand)#modeler.add_to_history('Update Structure','RebuildOnParametricChange("True","False")')#modeler.add_to_history('Update Structure','Parametric Update')#更新，F7modeler.run_solver()  # 开始仿真# 获取结果S参数保存到文件夹SparameterssCommand = ['SelectTreeItem ("1D Results\S-Parameters\S1,1")','With ASCIIExport','.Reset','.FileName ("path\\Sparameters%d.csv")' %i,'.Execute','End With']sCommand = line_break.join(sCommand)modeler.add_to_history('Get S-parameters', sCommand)

总结

在采样部分注释掉的两个语句RebuildOnParametricChange和Parametric Update都是用来代替在cst中修改参数之后按f7对结构进行更新的操作，但是两种办法都不能执行，大概意思是这两个语句不能在控制宏中使用，但是matlab中是能够直接使用RebuildOnParametricChange语句的。

虽然有一些问题，但是整个模型是能够实现自动采样的，在设置好的文件夹中能够看到采样好的文件。后续如果有好办法能够解决上述问题的话我会继续更新的。

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python-CST MWS自动采样

python-CST MWS自动采样

前言

一、天线结构

二、使用步骤

1.引入库

2.生成采样点

3.连接CST并设置采样频率

4.开始采样

总结

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