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doi:10.22028/D291-43340
Titel: | Numerically Efficient Discrete-Time Dielectric Elastomer Actuators Models for Optimal Control |
VerfasserIn: | Herrmann-Wicklmayr, Markus Rizzello, Gianluca Flaßkamp, Kathrin |
HerausgeberIn: | Kugi, Andreas Körner, Andreas Kemmetmüller, Wolfgang Deutschmann-Olek, Andreas Breitenecker, Felix Troch, Inge |
Sprache: | Englisch |
Titel: | IFAC-PapersOnLine |
Bandnummer: | 55 |
Heft: | 20 |
Seiten: | 540-545 |
Verlag/Plattform: | Elsevier |
Erscheinungsjahr: | 2022 |
Erscheinungsort: | Amsterdam |
Konferenzort: | Vienna, Austria |
Freie Schlagwörter: | Dielectric elastomer actuators (DEAs) Nonlinear systems Minimum energy control Optimal control (OC) Numerical integration Stiff systems |
DDC-Sachgruppe: | 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau |
Dokumenttyp: | Konferenzbeitrag (in einem Konferenzband / InProceedings erschienener Beitrag) |
Abstract: | Dielectric elastomers can be used to develop innovative mechatronic actuators (called DEA). In this paper, we consider the optimal control problem (OCP) of transitioning between an actuator's operating states. Following a model-based approach, a set of discrete-time state equations is derived for the DEA, which satisfy accuracy demands and, at the same time, can be solved efficiently by numerical methods. Due to numerical stiffness, the implicit midpoint rule is chosen as an integration method. Then, we discuss different classes of input signals to be considered in the OCP. In particular, zero-order-hold and first-order-hold parametrizations are compared within the OCP formulation. While we show equivalence of two OCP formulations from the theoretical point of view, numerical investigations show benefits of our proposed OCP model regarding the quality of computed solutions and the robustness w.r.t. initial guesses. Altogether, we derive a numerically treatable DEA optimal control set-up, which can be used for various control tasks. |
DOI der Erstveröffentlichung: | 10.1016/j.ifacol.2022.09.151 |
URL der Erstveröffentlichung: | https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405896322013556 |
Link zu diesem Datensatz: | urn:nbn:de:bsz:291--ds-433402 hdl:20.500.11880/38879 http://dx.doi.org/10.22028/D291-43340 |
ISSN: | 2405-8963 |
Datum des Eintrags: | 5-Nov-2024 |
Bemerkung/Hinweis: | IFAC-PapersOnLine, Volume 55, Issue 20, 2022, Pages 540-545 |
Fakultät: | NT - Naturwissenschaftlich- Technische Fakultät |
Fachrichtung: | NT - Systems Engineering |
Professur: | NT - Prof. Dr. Stefan Seelecke |
Sammlung: | SciDok - Der Wissenschaftsserver der Universität des Saarlandes |
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