Synchronization in the Frenkel-Kontorova Model with Application to Control of Nanoscale Friction
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21230%2F21%3A00350434" target="_blank" >RIV/68407700:21230/21:00350434 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2021.10.388" target="_blank" >https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2021.10.388</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.ifacol.2021.10.388" target="_blank" >10.1016/j.ifacol.2021.10.388</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Synchronization in the Frenkel-Kontorova Model with Application to Control of Nanoscale Friction
Popis výsledku v původním jazyce
This paper tailors synchronization of multi-agent systems to motion control of the Frenkel-Kontorova (FK) model, a one-dimensional chain of harmonically coupled identical particles in a spatially periodic potential field. In particular, the goal is to drive all particles in the FK model to the desired trajectory by controlling only a single—boundary—particle. The proposed solution augments harmonic coupling in the FK model with dissipative inter-particle interactions, allowing all particles in the chain to synchronize to a particular reference trajectory. The boundary control represents a special case of pinning control. Moreover, as the FK model describes the frictional dynamics of a nanosheet sliding over a surface, we use its synchronization for controlling the nanoscale sliding friction. The key idea is to introduce a sliding reference trajectory that allows particles to move near synchrony. Synchronization effectively increases the system’s stiffness, so less energy ends up dissipated through inter-particle relative motion, thus reducing the frictional force. We validate the proposed solution through numerical simulations.
Název v anglickém jazyce
Synchronization in the Frenkel-Kontorova Model with Application to Control of Nanoscale Friction
Popis výsledku anglicky
This paper tailors synchronization of multi-agent systems to motion control of the Frenkel-Kontorova (FK) model, a one-dimensional chain of harmonically coupled identical particles in a spatially periodic potential field. In particular, the goal is to drive all particles in the FK model to the desired trajectory by controlling only a single—boundary—particle. The proposed solution augments harmonic coupling in the FK model with dissipative inter-particle interactions, allowing all particles in the chain to synchronize to a particular reference trajectory. The boundary control represents a special case of pinning control. Moreover, as the FK model describes the frictional dynamics of a nanosheet sliding over a surface, we use its synchronization for controlling the nanoscale sliding friction. The key idea is to introduce a sliding reference trajectory that allows particles to move near synchrony. Synchronization effectively increases the system’s stiffness, so less energy ends up dissipated through inter-particle relative motion, thus reducing the frictional force. We validate the proposed solution through numerical simulations.
Klasifikace
Druh
D - Stať ve sborníku
CEP obor
—
OECD FORD obor
20205 - Automation and control systems
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/GA21-07321S" target="_blank" >GA21-07321S: Přetrvávající problémy repetitivního řízení</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2021
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název statě ve sborníku
IFAC PapersOnline
ISBN
—
ISSN
2405-8963
e-ISSN
2405-8963
Počet stran výsledku
6
Strana od-do
406-411
Název nakladatele
IFAC
Místo vydání
Laxenburg
Místo konání akce
Tokio
Datum konání akce
15. 9. 2021
Typ akce podle státní příslušnosti
WRD - Celosvětová akce
Kód UT WoS článku
000714395700070