Port-Hamiltonian modeling and control of piezoelectric beams and plates application to inflatable space structures

Promotie: dhr. T. Voss, 16.15 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: Port-Hamiltonian modeling and control of piezoelectric beams and plates application to inflatable space structures

Promotors: prof.dr.ir. J.M.A. Scherpen

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

Contact: Thomas Voss, e-mail: tvoss123@web.de

Modelleren en regelen van piëzo-elektrische balken en platen

De technische mogelijkheden van piëzo-elektrisch materiaal en het groeiend aantal toepassingen maken het tot een interessant onderzoeksonderwerp. Nieuwe ontwerpen van geavanceerde systemen om de vorm van piëzo-elektrische materialen te regelen kunnen gebruikt worden voor slimme materialen (smart structures) en vibratieregeling. Het proefschrift van Thomas Voss richt zich op het modelleren en regelen van piëzo-elektrische balken en platen.

Voss modelleerde volgens het oneindig dimensionale (partiële differentiaal vergelijkingen) port-Hamiltonse framework, een energiegebaseerd modelleringsraamwerk dat inzicht geeft in de onderliggende fysica. De oneindig dimensionale modellen zijn bruikbaar voor de analyse van de dynamica van de bovengenoemde piëzo-elektrische systemen, maar minder voor het toepassen voor regeling en simulatie. Hij toont in zijn proefschrift aan hoe een ruimtelijke discretisatie van de oneindig dimensionale modellen zó kan worden gerealiseerd dat de port-Hamiltonse structuur behouden blijft. Het behouden van deze structuur is belangrijk omdat de methoden die hier worden toegepast voor het regelen van de vorm van het materiaal gebaseerd zijn op die structuur. Voss toont ook aan dat, met een bepaalde nauwkeurigheid, de vorm van een piëzo-elektrische balk geregeld kan worden met een regelsysteem van lage complexiteit, namelijk door het veranderen van de potentiële energie en het toevoegen van demping.

Thomas Voss (Duitsland, 1979) studeerde informatietechnologie aan de universiteit van Wuppertal. Zijn promotieonderzoek voerde hij uit aan de Rijksuniversiteit Groningen bij de afdeling Discrete Technology and Product Automation (DPTA). Het werd gefinancierd door MicroNed. Inmiddels werkt hij als postdoc aan de TU Eindhoven.