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DoE-basierte Sensitivitätsanalyse |
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| MarBu |
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Verfasst am: 06.05.2014, 16:20
Titel: DoE-basierte Sensitivitätsanalyse
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Hallo,
im Rahmen meiner Bachelorarbeit ist es eine meiner Aufgaben, eine DoE-basierte Sensitivitätsanalyse für Einsatzparameter eines Schienenfahrzeugs (dies sind z. B. die Gleislage oder Trassierung=Bögen, Kurven) durchzuführen.
Das Konzept soll folgendermaßen aussehen:
1) Zunächst sollen mittels eines DoE-Verfahrens Parameter "erzeugt" werden.
2) Mithilfe dieser Parameter sollen Einsatzszenarien erzeugt werden.
3) Diese werden mit einem Simulationsprogramm simuliert.
4) Die Simulation wird ausgewertet.
5) Auf Basis der Auswertung (Waren die Parameter aufschlussreich? etc) soll dann eine Rückführung zum DoE-Modell stattfinden nach dem Motto: Dies und das muss geändert werden, dann wirds besser.
Diese Schleife soll so lange durchgeführt werden, bis das Optimum, in meinem Fall eine geringe Dauerbeanspruchung des Drehgestellrahmens, erreicht wird.
Der Hauptfokus soll dabei auf der DoE-Programmierung liegen.
Nun meine Frage: Als völliger Neuling auf diesem Gebiet brauche ich Hilfe bei der Berechnung der Parameter mittels DoE. Ich habe mich schon etwas eingelesen in DoE Literatur: meine Faktoren-Anzahl wird zwischen 10 und 15 liegen, bei der Ausprägung weiß ich nicht wie man am besten vorgehen kann (z. B. bei Gleislage 10 cm vs. 30 cm als Grenzen ?!).
Ich hoffe, das Problem ist verstanden und dass jemand mir helfen kann, da ich aktuell nicht weiterkomme mit meinen Überlegungen.
Gerne dürft ihr auch weitere Fragen stellen, die es sicherlich geben wird!
Danke!!!
MarBu
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| Harald |
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Verfasst am: 06.05.2014, 19:49
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| MarBu |
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Verfasst am: 07.05.2014, 13:52
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Vielleicht würde es helfen, wenn ich die Parameter nenne, die veränderlich sind?!
Es sind 10 Faktoren mit unterschiedlicher Einheit (m, km/h, 1/mm...). Meine eigentliche Frage ist es ja, herauszufinden, wie ich das DoE-Modell aufbauen kann. Es gibt ja z. B. das Vollfaktorielle Design oder das Teilfaktorielle Design (Screening-Verfahren) und noch andere Designs...
Welches davon ist denn überhaupt sinnvoll für meine Bedürfnisse?
Und: Ist es sinnvoll bzw. möglich, alle Faktoren auf einmal mit Wechselwirkungen etc zu simulieren?
Mein Problem ist einfach, dass ich garnicht genau weiß, was mir das DoE am Ende ausspuckt. Sind das Grafiken oder Werte?
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| MarBu |
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Verfasst am: 19.05.2014, 12:06
Titel:
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Ich habe nun den Link von Harald befolgt und bin gedanklich nun schon mehr in der richtigen Richtung...danke dafür!
Was sich allerdings schwierig gestaltet ist eine Sache, dich ich hier noch nicht erklärt habe:
Meine Werte für die einzelnen Parameter variieren wie im Beispiel (siehe Link von Harald) über die Funktion coded2real. Bei mir ist es nun so, dass ein bestimmter Parameter-Wert von 3 anderen Parametern, die ebenfalls variiert werden, abhängt (als Beispiel: a = b/c + d).
Weiß jemand wie man das bewerkstelligen kann? Das Problem dabei ist, dass bei BoxBehnken die Matrix mit 0en und 1en generiert wird und diese 0en und 1en dann über coded2real in reale Werte übersetzt werden, es gibt also Grenzen. Da sich diese ja automatisch berechnen, weiß ich nicht, wie man statt der Grenzen für a die Formel für a eingliedert!
Kann mir da jemand helfen? Matlab soll dann quasi für jede Zeile der Matrix den Wert a aus den oben angegebenen Parametern b, c und d berechnen.
Danke!
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| Harald |
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Verfasst am: 19.05.2014, 14:30
Titel:
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Hallo,
ich hätte erstmal vorgeschlagen, Kombinationen aus b-d mit DoE zu erzeugen und dann jeweils das benötigte a zu berechnen:
Spricht da etwas dagegen?
Grüße,
Harald
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| MarBu |
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Verfasst am: 19.05.2014, 15:01
Titel:
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Ich bin mir nicht sicher...
Über die Funktion bbdesign(n) kann man ja bereits die Anzahl an Parametern festlegen, die man insgesamt benötigt. Und diese werden ja - wie beschrieben - erst als 0en und 1en erzeugt und dann über eine Funktion umgewandelt in echte Werte.
Daher kann ich schlecht erst über Kombinationen von b-d ein a ausrechnen lassen um diese a-Werte dann einbinden zu können: die Werte werden ja quasi "in einem Rutsch/Befehl" erzeugt!
Ich hatte mir eine Integration einer Funktion überlegt, die zwischen der Generierung des BBDesigns und der Umwandlung in reale Werte stattfindet. Sozusagen: Wandle die Werte b bis d in die (Grenz-)Werte um und mach nur für a eine Berechnung.
Und genau das gestaltet sich schwierig da ich für n=6 Faktoren die BBdesign-Matrix erzeugen lasse, in der nur eine Spalte dann von anderen Spalten abhängig ist. Diese Abhängigkeit möchte ich realisieren.
Ich hoffe, ich konnte es deutlich genug erklären! Danke nochmals!
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| MarBu |
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Verfasst am: 19.05.2014, 15:09
Titel:
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edit: Im zweitletzten Abschnitt sollte es eher Spalteneinträge statt nur Spalte heißen: Bei 6 Faktoren werden 54 Zeilen erzeugt. Ich möchte, dass er dann jede Zeile durchgeht/fortzählt und die relevanten, Spalteneinträge je Zeile (also hier b-d) für die Berechnung von a (letzte Spalte) benutzt.
b c d a
2 2 2 2
3 3 3 3
usw.
Das soll als Beispiel dienen!
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| Harald |
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Verfasst am: 19.05.2014, 21:27
Titel:
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Hallo,
ich bin nun wirklich kein Experte in DoE, daher mag ich falsch liegen.
| Zitat: |
| Daher kann ich schlecht erst über Kombinationen von b-d ein a ausrechnen lassen um diese a-Werte dann einbinden zu können: die Werte werden ja quasi "in einem Rutsch/Befehl" erzeugt! |
Du kannst doch den Befehl auf die b-d - Werte beschränken und dann a daraus errechnen?
Bsp.: DoE ergibt, das Fahrzeug soll bestimmte Geschwindigkeit (b) fahren und das in einem bestimmten Gang (c) --> die Motordrehzahl (a) muss einen bestimmten Wert annehmen.
Aus dem Beispiel werde zumindest ich nicht schlau.
Grüße,
Harald
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| MarBu |
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Verfasst am: 20.05.2014, 12:50
Titel:
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| Zitat: |
Du kannst doch den Befehl auf die b-d - Werte beschränken und dann a daraus errechnen?
Bsp.: DoE ergibt, das Fahrzeug soll bestimmte Geschwindigkeit (b) fahren und das in einem bestimmten Gang (c) --> die Motordrehzahl (a) muss einen bestimmten Wert annehmen.
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Könntest du das formelmäßig angeben? Ich meine inkl. der bbdesign Funktion. Ich wüsste nicht, wie ich das bewerkstelligen kann.
Mein Beispiel ist in der Tat nicht sehr gut gewählt, da die Zahlen sehr einfach gewählt sind.
Mit anderen Zahlen ergeben sich auch andere Ergebnisse. Das Beispiel basiert auf der oben angegebenen Formel, die hier schon seit ein paar Posts genommen wurde.
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| Harald |
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Verfasst am: 22.05.2014, 15:34
Titel:
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Hallo,
mal direkt mit dem Beispiel aus der Doku:
Grüße,
Harald
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