Low-cost control of discontinuous systems including impacts and friction
Notice bibliographique
Résumé
For a successful design of an engineering system it is essential to pay careful attention to its dynamic response. This is particularly true, in the case of nonlinear systems, since they can exhibit very complex dynamic behaviour, including multiple co-existing stable solutions and chaotic motions, characterized by large sensitivity to initial conditions. In some systems nonlinear characteristics are desired and designed for, but in other cases they are unwanted and can cause fatigue and failure. A type of dynamical system which is highly nonlinear is discontinuous or non-smooth systems. In this work, systems with impacts are primarily investigated, and this is a typical example of a discontinuous system. To enhance or optimize the performance of dynamical systems, some kind of control can be implemented. This thesis concerns implementation of low-cost control strategies for discontinuous systems. Low-cost control means that a minimum amount of energy is used when performing the control actions, which is a desirable situation regardless of the application. The disadvantage of such a method is that the performance might be limited as compared with a control strategy with no restrictions on energy consumption. In this work, the control objective is to enforce a continuous or discontinuous grazing bifurcation of the system, whichever is desirable. In Paper A, the dynamic response and bifurcation behaviour of an impactoscillator with dry friction is investigated. For a one-degree-of-freedom model of the system, analytical solutions are found in separate regions of state space. These are then used to perform a perturbation analysis around a grazing trajectory. Through the analysis, a condition on the parameters of the system is derived, which assures a continuous grazing bifurcation. It is also shown that the result has bearing on the dynamic response of a two-degree-of-freedom model of the system. A low-cost active control strategy for a class of impact oscillators is proposed in Paper B. The idea of the control method is to introduce small adjustments in the position of the impact surface, at discrete moments in time, to assure a continuous bifurcation. A proof is given for what control parameters assures the stabilization. In Paper C, the proposed low-cost control method is implemented in a quarter-car model of a vehicle suspension, in order to minimize impact velocities with the bumpstop in case of high amplitude excitation. It is shown that the control method is effective for harmonic road excitation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,007 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».