Software: SimX - Nadelantrieb - Geometrie und Waerme - Normreihen

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Berücksichtigung von Normreihen

Bauteile und Materialien sind meist nicht in beliebigen feinen Abstufungen erhältlich. Oft gehören die Kennwerte solcher Materialien oder Bauteile zu einer Reihe.

Kupferlackdraht: 0.3 / 0.32 / 0.35 / 0.37 / 0.40 / 0.45 / 0.50/ 0.55 / 0.60 / 0.65 / 0.70 / 0.75 / 0.80 / 0.90 / 1.00 / 1,20 / 1,50 / 1,80 / 2,00 mm.

Die bisherige Optimierung führte mit großer Wahrscheinlichkeit zu einem Drahtdurchmesser (=Cu-Durchmesser), der nicht zur obigen Reihe gehört:

• Den Wert für d_Draht kann man nach einer Bestwert-Simulation im SimulationX-Modell ablesen.
• Wir erweitern den OptiY-Versuchsstand um "d_Draht" als zusätzliche Restriktionsgröße:
  
  
• Damit können wir die Optimierung zwingen, einen vorgegebenen Drahtdurchmesser für die optimale Lösung zu benutzen.
• Der folgende Optimierungsverlauf wurde mit unwirksamer d_Draht-Restriktion dokumentiert (z.B. Grenzen 0...1 mm). Im Beispiel ergibt sich ein Drahtdurchmesser von 0,53 mm, welcher zufällig in der Mitte zwischen zwei Normwerten liegt.
  
• Den Wert des Drahtdurchmessers für den erreichten Bestwert kann man in der Tabelle der Bestwerte ablesen:
  Datei:Software SimX - Nadelantrieb - Geometrie und Waerme - bestwert ohne normdraht.gif

Wir wählen aus obiger Reihe einen Drahtdurchmesser, der in der Nähe des bisherigen Optimalwertes liegt.

• Im Zweifelsfall müsste man das optimierte Antriebsverhalten für dickeren und dünneren Draht vergleichen.
• Ein dickerer Draht ist thermisch wahrscheinlich etwas günstiger.
• Ein dünnerer Draht könnte zu einem kleineren Magneten mit besserer Bewegungsdynamik führen.
• Für die Restriktionsgröße d_Draht setzen wir relativ enge Grenzen um den anzustrebenden Wert. Zu enge Grenzen von z.B. kleiner ± 1% behindern jedoch die Konvergenz zum Optimum. Man kann dies z.B. durch einen Gewichtsfaktor=0.01 für diese Restriktionsgröße kompensieren.
• Beim Erreichen der Optimal-Lösung wird sich ein Drahtdurchmesser am oberen oder unteren Grenzwert einstellen. Das kann man in einer weiteren Optimierungsiteration berücksichtigen, indem man die entsprechende Grenze auf den gewünschten Drahtdurchmesser setzt und die andere Grenze entsprechend korrigiert.

Abschaltwiderstand E24-Reihe

• 10 11 12 13 15 16 18 20 22 24 27 30 33 36 39 43 47 51 56 62 68 75 82 91
• Nachdem man bei der Optimierung einen zulässigen Drahtdurchmesser gefunden hat, wird der optimale Abschaltwiderstand wahrscheinlich kein Wert aus obiger E24-Reihe sein.
• Man wählt wegen der geringeren Abschaltspannung zur Sicherheit den nächst kleineren Wert aus der Reihe und hält diesen während einer weiteren Optimierungsiteration konstant.

Achtung:

• Möchte man den Antrieb für neue Anforderungen optimieren, für die sich wahrscheinlich ein neuer optimaler Drahtdurchmesser ergibt, so muss man die Restriktionsgröße d_Draht vorläufig wieder ausschalten.
• Das Ausschalten einer Restriktionsgröße erfolgt durch die Vorgabe von Grenzwerten, die immer eingehalten werden. Gewichtsfaktor=0 würde die Verletzung der Draht-Restriktion trotzdem für das Umschalten innerhalb der Zielfunktionshierarchie berücksichtigen.

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