{"id":5016,"date":"2022-05-14T07:55:12","date_gmt":"2022-05-14T06:55:12","guid":{"rendered":"http:\/\/roboblog.fatal-fury.de\/?p=5016"},"modified":"2022-05-14T07:55:12","modified_gmt":"2022-05-14T06:55:12","slug":"kaffeetassenwarmer-optimierungsaufgabe","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/roboblog.fatal-fury.de\/?p=5016","title":{"rendered":"Kaffeetassenw\u00e4rmer Optimierungsaufgabe"},"content":{"rendered":"

Niemand mag kalten Kaffee! Darum muss ein Kaffeetassenw\u00e4rmer her! Aber das Zeug was man kaufen kann taugt alles nichts! USB2\/1 liefert nicht gen\u00fcgend Leistung und USB3 ist eine Vergewaltigung der kleine Kabelchen. Noch dazu habe ich keinen USB3 Port am Laptop. Eine simple Heizplatte mit einem EIN\/AUS Schalter langt doch vollkommen. So wie die in meiner Kaffeemaschine.... <\/p>\n

In der Bastelkiste finden sich noch ein paar Hochlast Widerst\u00e4nde. Und ein Spielzeug Transformator, welcher ca 16W Leistung liefert, ist auch noch vorhanden. Da m\u00fcsste sich doch eine passende Kombination von Widerst\u00e4nden finden lassen?! Meine Versuche von Hand zeigen ein m\u00f6gliches, aber nicht optimales Ergebnis: kein Widerstand wird \u00fcberlastet, die Leistung in der Summe ist auch okay, aber die Widerst\u00e4nde werden sehr ungleich belastet. Einige bleiben fast kalt, andere werden sehr hei\u00df. <\/p>\n

Ein Computerprogramm soll es l\u00f6sen!<\/p>\n

Jede Kombination aus Widerstand, parallel und seriell Schaltung sollte von der Laufzeit her kein Problem sein. Aber da ich momentan keine Idee habe, wie man da alle M\u00f6glichkeiten durchgeht, will ich es erst mal als Optimierungsproblem beschreiben.<\/p>\n

Die constraints sind, dass kein Widerstand \u00fcberlastet wird. Also, dass die elektrische Leistung gebildet aus Spannung und Strom nicht \u00fcber die maximale Leistung des Widerstandes liegt.
\nDie fitness Funktion berechnet die elektrische Leistung aller Widerst\u00e4nde, diese soll maximal sein. <\/p>\n

Da die zuf\u00e4llig erstellte Schaltung durchaus komplex werden kann, langen die einfachen Rechenregeln f\u00fcr parallel und seriell Schaltung nicht. Da wird sich ein elektrisches Netzwerk bilden mit Knoten und Schleifen Regeln. Kirchhoffsche Regeln<\/a> ... die werden in eine Matrix \u00fcbersetzt die man dann l\u00f6schen kann. Ich glaube so war das. <\/p>\n

Mein erster Versuch sieht so aus: <\/p>\n

\r\n--+--| 47 |--+----+--| 68 |------------+---\r\n  +--| 47 |--+    |                    |\r\n  +--| 47 |--+    +--| 33 |--+--| 1 |--+\r\n  +--| 47 |--+    +--| 12 |--+\r\n<\/pre>\n
Eine parallel Schaltung aus vier 47 Ohm Widerst\u00e4nden. Das ergibt 47\/4=11.75 Ohm. Plus eine parallel Schaltung von 68 Ohm mit einer Kombination einer parallel Schaltung von 33 mit 12 Ohm in Reihe zu 1 Ohm. Das ergibt in der Summe (gemessen) 20.9 Ohm. Bei einer Spannung von 16V ergibt das ein Strom von 16\/20.9=0.77A und einer Leistung von 16*0.77=12.3W Ob das langt, den Kaffee warm zu halten, muss noch ermittelt werden ;)<\/p>\n
Hier ein Bild des fliegenden Aufbaus:
\n\"kaffeetasse1\"<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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