Software: SimX - Nadelantrieb - Geometrie und Waerme - Ergebnisse

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Ergebnisse der Nennwert-Optimierung

Aus der Nennwert-Optimierung resultiert die Erkenntnis, wie gut unser Antrieb bei Einhaltung aller Forderungen im Extremfall höchstens werden kann. Jede Verbesserung der gewünschten Funktionalität sollte unweigerlich zur Verletzung mindestens einer Restriktion führen!

• Für diese ideale Lösung besitzen wir nun einen Satz von Entwurfskenngrößen:

L_Magnet   (Magnet-Länge)
d_Magnet   (Magnet-Durchmesser) 
d_Anker    (Anker-Durchmesser) 
L_Anker    (Anker-Länge)
L_Kern     (Kern-Länge)
SpulWand   (Spulenkörper-Wandstärke)
Wand       (Topf-Wandstärke) 
Deckel     (Deckel-Dicke)
h_Wickel   (Wickel-Höhe)
L_Wickel   (Wickel-Länge)
d_Draht    (Draht-Durchmesser) 
w_Spule    (Windungszahl)
s0_Feder   (Vorspannweg der Feder)
k_Feder    (Elastizitätskonstante) 
R_Abschalt (Abschaltwiderstand)

• Nur bei exakter Einhaltung dieser Werte, aller Werkstoff-Kenngrößen und der Betriebsspannung von 24 V wird man den ermittelten Bestwert für die Zykluszeit erreichen.

Achtung: Es existiert noch eine große Unsicherheit - die Genauigkeit unseres Modells! Dieses Modell wurde bisher nur verifiziert. D.h., die implementierten Effekte werden mathematisch richtig berechnet. Die Validierung beschränkte sich bisher auf die Plausibilität des Modellverhaltens in Hinblick auf unser physikalisch-technisches Wissen.

Jeder Teilnehmer xx=(01...99) der Lehrveranstaltung "Optimierung" hat individuelle Ergebnisse durch Verwendung eines individuellen Wertes für Geometrie.K_FeInnnen=0.1xx erzielt:

• Im Sinne der Bewertbarkeit innerhalb der Lehrveranstaltung soll die Überschreitung der Grenzwerte im Nennwert-Optimum für Spulenstrom, -spannung und -erwärmung kleiner als 1% sein.
• Der Bauraum ist unbedingt einzuhalten.
• Bewertet wird die Abweichung der ermittelten Bestwerte vom tatsächlichen globalen Optimum:

1. Die erreichte Zykluszeit tZyklus ist zusammen mit obigen optimalen Entwurfskenngrößen in einer Textdatei zu notieren.
2. Der OptiY-Versuchsstand Etappe3_xx.opy muss im Experiment aussagekräftige Nennwert-Verläufe enthalten. Diese sollen ohne erneute Experiment-Durchführung betrachtbar sein.
3. Das Simulationsmodell Etappe3_xx.isx ist mit den Bestwerten unter Beachtung der Normwerte für Spulendraht und Widerstand zu konfigurieren. Die Zeitverläufe wesentlicher Modellgrößen sind im Modell in anschaulicher Form in Signalfenstern darzustellen.
4. Das Simulationsmodell Etappe_xx_verifiziert.isx ist mit den Vorgabewerten zu konfigurieren.
5. Die .isx- und .opy-Dateien sind bei Opal in einem Archiv-File hochzuladen (z.B. ZIP).
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