Software: SimX - Nadelantrieb - Aktordynamik - Wirbelstrom-Nennwertoptimierung

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Nennwert-Optimierung mit Wirbelstrom

Mit Hilfe der numerischen Optimierung soll nun versucht werden, insbesondere die aus dem Wirbelstrom resultierende Abfallverzögerung durch eine veränderte Dimensionierung des Antriebs zu kompensieren:

• Wir benutzen dazu einen neuen OptiY-Versuchsstand Etappe2b_xx.opy.
• Dieser ist praktisch identisch zum Versuchsstand Etappe2a_xx. Die Unterschiede sind

1. Benutzung des Modells Etappe2b_xx.isx (mit Wirbelstrom)
2. Windungszahl und Spulenwiderstand sind jetzt dem Geometrie-Element zugeordnet.

• Ausgehend von der vorherigen Optimal-Lösung als Startpunkt, wird man sich schnell dem neuen globalem Optimum nähern:

• In Hinblick auf die Grenzen der Entwurfsparameter gelten die gleichen Prinzipien, wie bei der vorherigen Nennwert-Optimierung.
• Hinweis:
  • Während der Optimierung kann es im im SimulationX zu Fehlermeldungen im Ausgabe-Protokoll kommen ("Das Verfahren konvergiert nicht! Zu große Änderungen der Zustandsgrößen.").
  • Verringert man in der SimulationX-Simulationssteuerung die Werte für die absolute und relative Toleranz (absTol und relTol) auf 1e-6, so arbeitet der Solver stabiler.
  • Die stabilere Simulation wirkt sich auch positiv auf das Finden einer optimalen Lösung aus!
• Die optimale Lösung unter Berücksichtigung des Wirbelstroms muss etwas langsamer sein, als das Optimum ohne Berücksichtigung dieses Effekts.
• Die im Bild gezeigte Lösung entspricht noch nicht ganz dem globalen Optimum, weil der maximal zulässige Strom noch nicht erreicht wurde:

Achtung: Die Signalverläufe dieser neuen optimalen Lösung frieren wir ebenfalls ein, um nach Berücksichtigung des Hysterese-Effekts der BH-Magnetisierungskurve die Wirkung der einzelnen Effekte besser vergleichen zu können.

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