Software: SimX - Nadelantrieb - Aktordynamik - Bewertung
Damit ein Optimierungstool in Hinblick auf unsere Wünsche eine optimale Lösung findet, müssen entsprechende Bewertungsgrößen im Modell bereitgestellt werden (grün markiert):
- Zeit für einen Prägezyklus "tZyklus": für diesen einen "Wunsch" wurde im Signalprozessor bereits die Ermittlung der Zykluszeit implementiert.
Ob das Optimierungstool wirklich die gewünschte optimale Lösung findet, hängt jedoch wesentlich davon ab, ob man alle Forderungen in Form von Restriktionen berücksichtigt:
- Optimierungsverfahren nutzen "gnadenlos" jede "Lücke" aus, um unsere Wünsche zu erfüllen, z.B.:
- Verletzung der Physik (negative Massen werden beim Bremsen schneller!)
- Ignorierung technischer Möglichkeiten (1000 A bewirken viel Kraft!)
- Meist bemerkt man erst an sinnlosen Ergebnissen, dass man wieder eine Restriktion nicht beschrieben hat:
- Die Lösungssuche mittels Optimierung kann zum iterativen Prozess werden.
- Schrittweise muss man die noch fehlenden Nebenbedingungen (Restriktionen) ergänzen.
Um die Einhaltung der Forderungen in Form von Restriktionsgrößen definieren zu können, müssen noch entsprechende Bewertungsgrößen durch das Modell bereitgestellt werden. Die zugehörigen Signalverarbeitungselemente wurden in der Compound-Struktur gelb hervorgehoben:
- "Praegung" des Papiers: wird in Form des Maximalwertes des normierten Nadel-Vorschubs (0...1) im Signalprozessor erfasst.
- Maximum des Betriebsstroms "iMax":
- Voraussetzung ist ein Stromsensor in der Zuleitung der Betriebsspannung.
- Der "gemessene" Stromwert wird einem Signalanalyse-Element zugeführt, welches den Extremwert ermittelt.
- Abschaltspannung der Spule "vMax":
- Benötigt wird ein Spannungssensor zwischen den Spulenanschlüssen.
- Man beachte bei der Extremwert-Ermittlung das Vorzeichen der Abschaltspannung!
Obwohl das von uns verwendete Optimierungstool prinzipiell auch auf die ermittelten Maximalwerte direkt innerhalb des Compounds zugreifen kann, sollten diese Bewertungsgrößen als Ergebnis-Variablen des Compounds definiert werden:
- Mit unserem Wissen zu den analogen Definitionen im Signalprozessor-Compound ist es kein Problem, diese beiden Variablen im Komponenten-Abschnitt zu ergänzen.
- Dort ordnen wir sie direkt über der automatisch generierten Liste der Compound-internen Struktur-Elemente an:
- Zusätzlich zu den automatisch generierten Gleichungen für die internen "Connects" defieren wir einen neuen Gleichungsabschnitt. Darin weisen wir den Variablen die Ergebniswerte der internen Signalglieder zu:
Nach dem Fertigstellen des Controller-Compounds speichern wir die Modelldatei und testen, ob die Ergebnisse des Elektronik-Teilmodells unseren Erwartungen entsprechen.
