调用热力学数据库文件

首先，单击 调用包含待优化参数的数据库文件（TDB），该数据库文件定义了体系中每个相的模型和模型参数，且模型定义与CALPHAD学术界认可的格式一致。待优化的模型参数可以是实数或变量。

有限/无限变量 (B)

用户可以选择“有限”或“无限”的模式来优化模型参数。在“有限”模式下，TDB文件中定义的上、下限生效。

优化 (C)

优化的目的是为了获得最佳的模型参数，从而使模型计算结果与实验值吻合。优化过程可以通过1 Iteration或Run来控制。使用1 Iteration，函数的最大调用次数为2(N+2)，其中N是待优化模型参数的个数。用户可多次点击Run，直到找到最优解或达到指定函数调用次数的最大值。

以Al-Zn二元体系为例演示优化的过程。在PandatTM软件的安装目录“/PandatExamples/PanOptimizer/”可以找到Al-Zn二元系的TDB和POP文件。本例中，共有11个待优化参数，所有的初始值设置为零。现有的实验数据包括：

• 953K时的液相混合焓

• 655K时的平衡反应： Liquid → Fcc + Hcp

• 550K时的平衡反应： Fcc#2 → Fcc#1 + Hcp

• 结线： Fcc#1+Fcc#2, Liquid + Fcc, Liquid + Hcp 和 Hcp + Fcc

优化前，用户可能希望用未经优化的模型参数初值来看一下计算结果。利用面计算完成相图计算，利用线计算完成焓的计算。图 3 给出了Al-Zn相图和953K时液相混合焓与实验数据的对比。显然，未经优化的参数得到的计算值和实验测值之间的差异很大。所有模型参数(初值设为0)都需要进行优化。

单击Run两次，每次运行调用50次函数，平方和从854250降到405，如图 4(a) 所示。再经过两次Run后，平方和从405降到3.15，如图 4(b)。这时，我们可以用得到的优化参数进行实时计算了。图 5 给出了经过优化后的计算结果与实验数据对比，吻合非常好。通过在PanOptimizer菜单上选择命令： PanOptimizer → Add Exp. Data to the current Graph，用户可以直接将pop文件中定义的实验数据添加到相图上用于对比。

优化结果 (D)

在优化过程中，点击如图 2 所示 D区中的Parameters按钮可以检查模型参数。对于每一个模型参数，可在图4.9所示的对话框窗口改变上、下限和初值。用户通过勾选参数前面的复选框来选择优化（Include）或不优化（Exclude）某些参数。如果优化得到令人满意的参数，使用Set Default命令将这组优化参数作为默认参数存储起来，如图 6。也可通过Get Default命令再回到以前的默认参数。用户也可以用Save TDB命令将优化的模型参数保存为TDB文件。在优化过程中，软件自动计算了每个参数的标准偏差和相对标准偏差（RSD）。如图 6 中红色箭头所示，点击参数名称，可以看到过去100次迭代的参数变化。注意：只有在点击“Apply”按钮后，用户更改的模型参数才能生效。

点击图 4(b) 中的Experimental Data按钮，弹出如图 7所示的表格，包含计算值和实验数据。通过该表格，用户可以查看当前的优化参数是否能够很好地描述各组实验数据。如果差异比较大，不能满足某一组数据，可在下一轮优化时加一个比较大的权重因子。“Residual”列（图 7）给出了针对每组实验数据的比较结果，绿色表示优化结果与实验值吻合，红色表示偏差较大。同样，用户可以选择是否勾选每个实验数据名称前的复选框，来选择优化的实验数据。更详细的实验数据信息可以通过点击表格中实验数据的ID来查看。