Software: SimX - Nadelantrieb - Aktordynamik - Simulationssteuerung

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Optimale Simulationssteuerung

Während eines Optimierungsexperiments werden tausende Modell-Läufe mit unterschiedlichsten Entwurfsparametern durchgeführt. Das benötigt Zeit und Speicherplatz. Im folgenden werden einige Empfehlungen gegeben, was man in Hinblick auf Rechengeschwindigkeit und Speichereffizienz beachten sollte:

1. Signalprotokoll:

• Während eines Modell-Laufes werden alle Ergebnisgrößen als Signalverläufe im Zeitbereich protokolliert, welche dafür frei geschalten sind.
• Das Signal-Protokoll einer Variablen wird auch angelegt, wenn momentan keine Ausgabe in einem Ergebnisfenster erfolgt.
• Protokollierte Signalverläufe werden Bestandteil des Modells und können die ism.-Datei enorm vergrößern!
• Spätestens vor Optimierungsexperimenten sollte man das Protokoll für alle Variablen ausschalten, welche man aktuell nicht in einem Ergebnisfenster darstellt.
• Am übersichtlichsten funktioniert das über den Modell-Explorer:

2. Signalfenster:

• Während eines Optimierungsexperiments sollte man nur Signal-Verläufe darstellen, welche prägnante Aussagen zur Güte des Modellverhaltens liefern.
• Da die Signal-Darstellung während der Optimierung im Sekundentakt wechselt, muss man die gewünschte Information mit einem Blick erfassen können.
• Wichtig in Hinblick auf eine hohe Rechengeschwindigkeit ist das Abschalten der automatischen Anpassung der Achsen in den Signalfenstern! Eine feste Achsen-Skalierung verbessert auch die Erkennbarkeit!

3. Simulationssteuerung:

• Mit einem 3GHz-Prozessor sollten sich mit den Standard-Einstellungen der Simulationssteuerung Rechenzeiten von unter 0,2 s pro Modell-Lauf erreichen lassen.
• Den "exakten" Wert kann man unterhalb des Modellexplorers im Ausgabe-Fenster ablesen:
  
• Dort wird auch angezeigt, was in dieser Zeit vom Solver erledigt wurde.
• Geringfügige Änderungen der Modellparameter können zu einer größeren Änderung der Rechenzeit führen, weil die zeitkritische Behandlung der Unstetigkeiten unter veränderten Bedingungen stattfindet.
• In Hinblick auf die Optimierung darf man den Simulationszeitbereich nicht zu kurz wählen, damit ein Prägezyklus auch bei unterschiedlichsten Parameter-Belegungen abgeschlossen werden kann:
• Im Beispiel wurde tStop=15 ms gesetzt.
• Im Ergebnisfenster sollte man jedoch einen kürzeren Zeitbereich darstellen, damit man etwas von dem Prägezyklus erkennt.
• Die maximale Rechenschrittweite sollte man z.B. auf dtMax=(tStop-tStart)/2 vergrößern. Damit wird der Bereich nach vollendetem Prägezyklus mit wenigen Schritten durchfahren.
• Die minimale Ausgabeschrittweite sollte man auf dtProtMin=(tStop-tStart)/50 stellen. Zusammen mit der Protokollierung aller Unstetigkeiten ergibt dies hinreichend stetige Signalverläufe:
  
• Die übrigen Parameter der Simulationssteuerung sollte man auf den Standardwerten lassen.
• Falls es zu Fehlermeldungen während des Optimierungsexperiments kommt, kann man immer noch diese Größen verändern.

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