Editor
Visualization
mcdp { # We need to fly for this duration provides endurance [s] # ...while carrying this extra payload provides extra_payload [kg] # ...and providing this extra power provides extra_power [W] # Sub-design problem: choose the battery battery = instance mcdp { # A battery provides capacity provides capacity [J] # and requires some mass to be transported requires mass [kg] # requires cost [$] specific_energy_Li_Ion = 500 Wh / kg required mass โ‰ฅ provided capacity / specific_energy_Li_Ion } # Sub-design problem: actuation actuation = instance mcdp { # actuators need to provide this lift provides lift [N] # and will require power requires power [W] # simple model: quadratic c = 10.0 W/Nยฒ required power โ‰ฅ (provided lift)^2 ยท c } # Co-design constraint: battery must be large enough power = power required by actuation + provided extra_power energy = power ยท provided endurance capacity provided by battery โ‰ฅ energy # Co-design constraint: actuators must be powerful enough gravity = 9.81 m/sยฒ weight = (mass required by battery + provided extra_payload) ยท gravity lift provided by actuation โ‰ฅ weight # suppose we want to optimize for size of the battery requires mass for battery }
Internal representation details
CompositeNDP                                                                                                
โ”‚    provides   endurance       SB(โ‰ฅ0) s  โ”‚ requires   mass   SB(โ‰ฅ0) kg                                     
โ”‚    provides   extra_payload   SB(โ‰ฅ0) kg โ”‚                                                                 
โ”‚    provides   extra_power     SB(โ‰ฅ0) W  โ”‚                                                                 
โ”‚  10 nodes, 10 edges                                                                                       
โ”‚   connected rec: โœ“                                                                                        
โ”‚  provided endurance          โ‰ค endurance provided by _prod       equiv id                                 
โ”‚  provided extra_payload      โ‰ค extra_payload provided by _sum1   equiv id                                 
โ”‚  provided extra_power        โ‰ค extra_power provided by _sum      equiv id                                 
โ”‚  _res2 required by _mult     โ‰ค lift provided by actuation        equiv id                                 
โ”‚  _res required by _prod      โ‰ค capacity provided by battery      equiv id                                 
โ”‚  _result required by _sum    โ‰ค power provided by _prod           equiv id                                 
โ”‚  _result2 required by _sum1  โ‰ค _op provided by _mult             equiv id                                 
โ”‚  power required by actuation โ‰ค power provided by _sum            equiv id                                 
โ”‚  mass required by battery    โ‰ค required mass                     equiv id                                 
โ”‚  mass required by battery    โ‰ค mass provided by _sum1            equiv id                                 
โ”œ     _mult: SimpleWrap                                                                                     
โ”‚            โ”‚  provides   _op   SB(โ‰ฅ0) kg โ”‚ requires   _res2   SB(โ‰ฅ0) N                                    
โ”‚            โ”” DP_L_UME SB(โ‰ฅ0) kg  โ‡ธ  SB(โ‰ฅ0) N                                                              
โ”‚               ๐’‡ โ‹… 9.81 โ‰ค ๐’“                                                                                
โ”‚              M_C_WrapUnits   kg โ†’ N > M_A_Mult1_Upper   SB(โ‰ฅ0)  โ†’   same x โŸผ x โ‹… 9.81                     
โ”œ     _prod: SimpleWrap                                                                                     
โ”‚            โ”‚  provides   power       SB(โ‰ฅ0) W โ”‚ requires   _res   SB(โ‰ฅ0) J                                
โ”‚            โ”‚  provides   endurance   SB(โ‰ฅ0) s โ”‚                                                           
โ”‚            โ”” M_Res_MultiplyMany_DP SB(โ‰ฅ0)ร—SB(โ‰ฅ0) โŸจW,sโŸฉ  โ‡ธ  SB(โ‰ฅ0) J                                       
โ”‚               ๐’‡โ‚โ‹…๐’‡โ‚‚ โ‰ค ๐’“                                                                                   
โ”‚              โ”œ   Fs: โ”œ SB(โ‰ฅ0) W                                                                           
โ”‚              โ”‚       โ”” SB(โ‰ฅ0) s                                                                           
โ”‚              โ”” algo: ApproximationAlgorithms - ApproximationAlgorithms.VAN_DER_CORPUT                     
โ”œ      _sum: SimpleWrap                                                                                     
โ”‚            โ”‚  provides   power         SB(โ‰ฅ0) W โ”‚ requires   _result   SB(โ‰ฅ0) W                           
โ”‚            โ”‚  provides   extra_power   SB(โ‰ฅ0) W โ”‚                                                         
โ”‚            โ”” M_Res_AddMany_DP SB(โ‰ฅ0)ร—SB(โ‰ฅ0) โŸจW,WโŸฉ  โ‡ธ  SB(โ‰ฅ0) W                                            
โ”‚               ๐’‡โ‚ + ๐’‡โ‚‚ โ‰ค ๐’“                                                                                 
โ”‚              โ”œ      Fs: โ”œ SB(โ‰ฅ0) W                                                                        
โ”‚              โ”‚          โ”” SB(โ‰ฅ0) W                                                                        
โ”‚              โ”œ opspace: SB(โ‰ฅ0) W                                                                          
โ”‚              โ””    algo: ApproximationAlgorithms - ApproximationAlgorithms.VAN_DER_CORPUT                  
โ”œ     _sum1: SimpleWrap                                                                                     
โ”‚            โ”‚  provides   mass            SB(โ‰ฅ0) kg โ”‚ requires   _result2   SB(โ‰ฅ0) kg                      
โ”‚            โ”‚  provides   extra_payload   SB(โ‰ฅ0) kg โ”‚                                                      
โ”‚            โ”” M_Res_AddMany_DP SB(โ‰ฅ0)ร—SB(โ‰ฅ0) โŸจkg,kgโŸฉ  โ‡ธ  SB(โ‰ฅ0) kg                                         
โ”‚               ๐’‡โ‚ + ๐’‡โ‚‚ โ‰ค ๐’“                                                                                 
โ”‚              โ”œ      Fs: โ”œ SB(โ‰ฅ0) kg                                                                       
โ”‚              โ”‚          โ”” SB(โ‰ฅ0) kg                                                                       
โ”‚              โ”œ opspace: SB(โ‰ฅ0) kg                                                                         
โ”‚              โ””    algo: ApproximationAlgorithms - ApproximationAlgorithms.VAN_DER_CORPUT                  
โ”œ actuation: CompositeNDP                                                                                   
โ”‚            โ”‚    provides   lift   SB(โ‰ฅ0) N โ”‚ requires   power   SB(โ‰ฅ0) W                                  
โ”‚            โ”‚  4 nodes, 3 edges                                                                            
โ”‚            โ”‚   connected rec: โœ“                                                                           
โ”‚            โ”‚  provided lift            โ‰ค _op provided by _pow    equiv id                                 
โ”‚            โ”‚  _res required by _mult   โ‰ค required power          equiv id                                 
โ”‚            โ”‚  _result required by _pow โ‰ค _op provided by _mult   equiv id                                 
โ”‚            โ”œ _mult: SimpleWrap                                                                            
โ”‚            โ”‚        โ”‚  provides   _op   SB(โ‰ฅ0) Nยฒ โ”‚ requires   _res   SB(โ‰ฅ0) W                            
โ”‚            โ”‚        โ”” DP_L_UME SB(โ‰ฅ0) Nยฒ  โ‡ธ  SB(โ‰ฅ0) W                                                     
โ”‚            โ”‚           ๐’‡ โ‹… 10 โ‰ค ๐’“                                                                         
โ”‚            โ”‚          M_C_WrapUnits   Nยฒ โ†’ W > M_A_Mult1_Upper   SB(โ‰ฅ0)  โ†’   same x โŸผ x โ‹… 10              
โ”‚            โ””  _pow: SimpleWrap                                                                            
โ”‚                     โ”‚  provides   _op   SB(โ‰ฅ0) N โ”‚ requires   _result   SB(โ‰ฅ0) Nยฒ                         
โ”‚                     โ”” DP_L_UME SB(โ‰ฅ0) N  โ‡ธ  SB(โ‰ฅ0) Nยฒ                                                     
โ”‚                        ๐’‡ยฒ โ‰ค ๐’“                                                                             
โ”‚                       M_C_WrapUnits   N โ†’ Nยฒ > M_A_PowerFrac_Upper   SB(โ‰ฅ0)  โ†’   same x โŸผ xยฒ              
โ””   battery: CompositeNDP                                                                                   
             โ”‚    provides   capacity   SB(โ‰ฅ0) J โ”‚ requires   mass   SB(โ‰ฅ0) kg                              
             โ”‚  4 nodes, 3 edges                                                                            
             โ”‚   connected rec: โœ“                                                                           
             โ”‚  mass required by _conversion โ‰ค required mass                  equiv id                      
             โ”‚  _res required by _divr       โ‰ค _res provided by _conversion   equiv id                      
             โ”‚  provided capacity            โ‰ค _op provided by _divr          equiv id                      
             โ”œ _conversion: SimpleWrap                                                                      
             โ”‚              โ”‚  provides   _res   SB(โ‰ฅ0) J*kg/Wh โ”‚ requires   mass   SB(โ‰ฅ0) kg               
             โ”‚              โ”” UnitConversion SB(โ‰ฅ0) J*kg/Wh  โ‡ธ  SB(โ‰ฅ0) kg                                   
             โ”‚                 ๐’‡ [J*kg/Wh] โ‰ค ๐’“ [kg]                                                         
             โ”‚                โ”œ      F0: SB(โ‰ฅ0)                                                             
             โ”‚                โ”œ  factor: 1/3600                                                             
             โ”‚                โ”œ F_units: SingleUnits J*kg/Wh                                                
             โ”‚                โ”” R_units: SingleUnits kg                                                     
             โ””       _divr: SimpleWrap                                                                      
                            โ”‚  provides   _op   SB(โ‰ฅ0) J โ”‚ requires   _res   SB(โ‰ฅ0) J*kg/Wh                 
                            โ”” DP_L_UME SB(โ‰ฅ0) J  โ‡ธ  SB(โ‰ฅ0) J*kg/Wh                                          
                               ๐’‡ / 500 โ‰ค ๐’“                                                                  
                              M_C_WrapUnits   J โ†’ J*kg/Wh > M_A_Divide1_Upper   SB(โ‰ฅ0)  โ†’   same x โŸผ x / 500

hel1-z7-prod-editor-2 Restart page