Mintavételes száraz súrlódásos rendszerek GPU-val gyorsított stabilitásvizsgálata

GPU-accelerated stability analysis of sampled-data systems with dry friction

Abstract

Sampling and dry friction phenomena are often present in mechatronic systems; however, the mathematical modeling and analysis of their combined effects are extremely difficult due to the emerging switched dynamical behavior. Without exact analytical methods, the effects of different parameters on stability can only be examined by compute-intensive simulations. This paper presents a method for optimizing the simulation tasks by GPU-accelerated computing by the example of position control of a single degree of freedom system.

Kivonat

A mintavételezés és a száraz súrlódás jelenségei gyakran jelentkeznek mechatronikai rendszerekben, együttes hatásuk modellezése és matematikai vizsgálata azonban rendkívül összetett lehet a kialakuló kapcsolt dinamikai viselkedés miatt. A különböző paraméterek stabilitásra gyakorolt hatásait analitikus eszközök hiányában csak nagy számítási igényű szimulációkkal lehet vizsgálni. Jelen tanulmányban grafikus processzor (GPU) segítségével kerülnek optimalizálásra ezen szimulációs feladatok egy egyszabadságfokú rendszer pozíciószabályozásának példáján keresztül.