Sch­ritt 3: Ziel­funk­tion­en und Neben­bedin­gun­gen for­mu­lier­en

Nachdem der Zweck und die Parameter der Optimierung bekannt sind und das Modell für die Optimierung angepasst wurde, können die Zielfunktionen (quantitativ) formuliert und die Nebenbedingungen bestimmt werden.

In diesem Zuge wird z. B. bestimmt, dass der Komfort des schienengebundenen Fahrzeugs durch die Querbeschleunigung sowie die Gierbeschleunigung des Fahrzeugschwerpunktes beschrieben werden kann. Die Zielfunktion kann über die 2-Norm der Beschleunigungen für einen Simulationszeitraum T angegeben werden. Der Komfort wäre demzufolge hoch, wenn die Zielfunktionswerte minimal sind. Darüber hinaus werden die Nebenbedingungen formuliert. In diesem Zusammenhang werden z. B. maximale Werte für die Reglerparameter beschrieben. 

Die Zielfunktionen bei der optimalen Auslegung des Hybridspeichers in einem Inselnetz sind z. B. die Lebenszeitkosten der verwendeten Energiespeicher. Diese sind abhängig von den Anschaffungskosten, welche wiederum abhängig von der maximalen Kapazität sind, sowie von der Lebensdauer der Energiespeicher, die sich mit Hilfe der bei der Simulation gewonnenen Lade- und Entladezyklen berechnen lässt. Eine weitere Zielfunktion könnte z. B. die zu maximierende Energiereserve sein, die man bei einem Durchlauf der Simulation für den zugrunde liegenden Lastdatenverlauf ermitteln kann.

Eine Übersicht typischer Zielfunktionen im Bereich der mechatronischen bzw. selbstoptimierenden Systeme finden Sie hier.

Sie sollten am Ende folgendes haben: Formulierte Zielfunktion und Nebenbedingungen

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