Kick and Catch – kooperative Mikroaktoren für frei bewegliche Plattformen

In Kooperation mit den Universitäten Bochum und Freiburg, sowie der Jade Hochschule werden im  DFG-Projekt Kick&Catch multistabile Systeme untersucht, in welchen der Übergang von Objekten im Mikro-/Millimeterbereich zwischen mehreren Ruhelagen gezielt geregelt werden soll. Neuartig ist hierbei die Realisierung mittels freier Bewegung und die Aktuierung durch kooperative Mikroaktoren. Es werden zwei Systeme unterschiedlicher Bauart betrachtet, die jeweils multiple Ruhelagen in der vertikalen Position oder dem Drehwinkel des Objekts aufweisen. In beiden Fällen wird die freie Bewegung durch einen piezoelektrischen oder elektrostatischen Kick initiiert und elektromagnetisch in der gewünschten Endlage aufgefangen.

Neben der multiphysikalischen Modellierung und Ordnungsreduktion liegt der Fokus des Projekts auf der Erforschung effizienter Algorithmen zur optimalen Trajektorienplanung und nichtlinearen Regelung dieser Systemklasse. Dafür sollen Methoden der Modellprädiktiven Regelung und Verfahren des maschinellen Lernens zum Einsatz kommen. Darüber hinaus soll der Energieverbrauch über ein Co-Design minimiert werden, indem variable Systemparameter zusammen mit dem internen Regler optimiert werden.

Meine grundsätzlichen Forschungsschwerpunkte sind...

• Modellprädiktive Regelung
• Modellierung von Mikrosystemen
• Nichtlineare Regelung
• Co-Design
• Optimierung