Sachtler, Arne und Calzolari, Davide und Raff, Maximilian und Schmidt, Annika und Wotte, Yannik P. und Della Santina, Cosimo und Remy, C. David und Albu-Schäffer, Alin Olimpiu (2024) Swing-Up of a Weakly Actuated Double Pendulum via Nonlinear Normal Modes. In: 2024 European Control Conference, ECC 2024, Seiten 2392-2398. IEEE. European Control Conference (ECC) 2024, 2024-06-25 - 2024-06-28, Stockholm, Sweden. doi: 10.23919/ECC64448.2024.10590854. ISBN 978-390714410-7.
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Offizielle URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/10590854
Kurzfassung
We identify the nonlinear normal modes spawning from the stable equilibrium of a double pendulum under gravity, and we establish their connection to homoclinic orbits through the unstable upright position as energy increases. This result is exploited to devise an efficient swing-up strategy for a double pendulum with weak, saturating actuators. Our approach involves stabilizing the system onto periodic orbits associated with the nonlinear modes while gradually injecting energy. Since these modes are autonomous system evolutions, the required control effort for stabilization is minimal. Even with actuator limitations of less than 1% of the maximum gravitational torque, the proposed method accomplishes the swing-up of the double pendulum by allowing sufficient time.
elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/205592/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Dokumentart: | Konferenzbeitrag (Vortrag) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Swing-Up of a Weakly Actuated Double Pendulum via Nonlinear Normal Modes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | 27 Juni 2024 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | 2024 European Control Conference, ECC 2024 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.23919/ECC64448.2024.10590854 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Seitenbereich: | Seiten 2392-2398 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Herausgeber: |
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Verlag: | IEEE | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISBN: | 978-390714410-7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | Nonlinear Modes Double Pendulum Periodic Orbits Motors Control | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungstitel: | European Control Conference (ECC) 2024 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungsort: | Stockholm, Sweden | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungsart: | internationale Konferenz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungsbeginn: | 25 Juni 2024 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungsende: | 28 Juni 2024 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstalter : | European Control Association (EUCA) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Forschungsbereich: | Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programm: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programmthema: | Robotik | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Schwerpunkt: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Forschungsgebiet: | R RO - Robotik | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | R - Roboterdynamik & Simulation [RO], R - Laufroboter/Lokomotion [RO] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standort: | Oberpfaffenhofen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Analyse und Regelung komplexer Robotersysteme | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Sachtler, Arne | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 01 Aug 2024 21:53 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 03 Sep 2024 09:54 |
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