С сегодняшней постоянно возрастающей сложностью моделей проект эксперимента стал неотъемлемой частью процесса моделирования. Design Editor в продукте Model-Based Calibration Toolbox™ имеет решающее значение для эффективного набора данных о двигателе. Время Dyno-cell дорого, и экономия времени и денег может быть значительной, когда тщательный экспериментальный проект принимает только самые полезные данные. Резкое сокращение времени тестирования становится все более и более важным, поскольку число управляемых переменных в более сложных двигателях растет. С увеличением сложности двигателя время тестирования увеличивается в геометрической прогрессии.
Традиционный метод сбора больших количеств данных путем поддержания каждого фактора постоянным в свою очередь до тех пор, пока все возможности не будут проверены, является подходом, который быстро становится невозможным, когда количество факторов увеличивается. Полный факториальный проект (то есть испытание на крутящий момент при каждой комбинации скорости, нагрузки, соотношения воздух/топливо и рециркуляции выхлопных газов на бензиновом двигателе прямого впрыска со стратифицированной способностью к сгоранию) не является допустимой для новых двигателей. Простые расчеты, которые для недавно разработанных двигателей, чтобы калибровать традиционным способом, займут 99 лет!
С помощью пятифакторного эксперимента, включающего в себя мультиузловую сплайн размерность и 20 уровней в каждом факторе, число точек в полном факториальном проекте быстро становится тысячами, что делает эксперимент непомерно дорогим для запуска. Design Editor решает эту задачу, выбирая набор экспериментальных точек, которые позволяют оценивать модель с максимальным доверием, используя всего лишь часть от количества экспериментальных запусков; для предыдущего примера всего 100 оптимально выбранных запусков более чем достаточно, чтобы соответствовать модели. Очевидно, что этот подход может быть выгоден для любого сложного экспериментального проекта, а не только для исследования двигателя.
Design Editor предлагает систематический, строгий подход к этапу набора данных. Когда вы планируете последовательность тестов, которые будут запускаться на примере двигателя, вы можете основывать свой проект на инженерных знаниях и существующих физических и аналитических моделях. Во время проверки вы можете сравнить свой проект с последними данными и оптимизировать оставшиеся тесты, чтобы получить максимальное преимущество.
Design Editor предоставляет предварительно построенные стандартные проекты, позволяющие пользователю с минимальными знаниями предмета быстро создавать эксперименты. Можно применить инженерные знания для определения переменных областей значений и применить ограничения для исключения непрактичных точек. Можно увеличить сложность моделирования путем изменения критериев оптимальности, форсирования или удаления определенных точек проекта и оптимального увеличения существующих проектов дополнительными точками.
Design Editor предоставляет интерфейс для создания экспериментальных проектов. Можно сделать три различных стиля проекта: классический, пространственно-заполняющий и оптимальный.
Проекты заполнения пространства лучше, когда есть низкие знания о системе. В тех случаях, когда вы не уверены, какой тип модели подходит, и ограничения неопределенны, проекты, заполняющие пространство, собирают данные таким образом, чтобы максимизировать охват областей значений факторов как можно быстрее.
Оптимальные проекты лучше всего подходят для случаев с высокими знаниями системы, где предыдущие исследования давали доверие в том, что лучший тип модели будет установлен, и ограничения системы хорошо понятны.
Классические проекты (включая полный факториал) очень хорошо исследованы и подходят для простых областей (гиперкуба или сферы). Двигатели имеют сложные ограничения и модели (полиномы высокого порядка и сплайны).
Можно увеличить любой проект, добавив точки. Работа таким образом позволяет новым экспериментам улучшить оригинал, а не просто быть второй попыткой получить необходимые знания.
Выполните следующие шаги, чтобы создать заполняющие пространство, оптимальные и классические проекты.
Выберите модель для проектирования эксперимента, войдите в Design Editor и создайте проект заполнения помещений. Затем создайте и примените два различных ограничения к этому проекту и просмотрите результаты. Часто вы проектировали ограничения перед созданием проекта, но в целях этого руководства вы делаете ограничения последними, чтобы можно было просмотреть эффекты на проекте.
Создайте оптимальный проект.
После создания проектов используйте отображения и инструменты, чтобы изучить свойства проекта, сохранить проект и внести изменения.
Создайте классический проект и используйте Prediction Error Средство Просмотра, чтобы сравнить его с оптимальным проектом. Можно также использовать инструмент оценки проекта, чтобы просмотреть все детали любого проекта.
