Forschungsgebiet

Modellierung und Vorsteuerungsentwurf für Flexible Mehrkörpersysteme mit Umgebungskontakt

Publikationen

• Burkhardt, M.: Implementierung flexibler Mehrkörpersysteme in Matlab/Simulink auf Basis von Neweul-M².
  Studienarbeit, STUD-292. Universität Stuttgart, Institut für Technische und Numerische Mechanik, 2008.
• Burkhardt, M.: Versuchsstand Flexibler Roboter: Modellierung und Beobachterentwurf.
  Studienarbeit, IST-110. Universität Stuttgart, Institut für Systemtheorie und Regelungstechnik, 2009.
• Burkhardt, M.: Modellbasierter Regler- und Beobachterentwurf für einen hochdynamischen Gurtsystemprüfstand.
  Diplomarbeit, DIPL-150. Universität Stuttgart, Institut für Technische und Numerische Mechanik, 2010.
• Seifried, R.; Burkhardt, M.; Held, A.: Trajectory Control of Flexible Manipulators using Model Inversion.
  Proceedings of the ECCOMAS Thematic Conference Multibody Dynamics 2011, J.C. Samin, P. Fisette (eds.), Brussels, Belgium, 4-7 July 2011 (20 pages).
• Kurz, T.; Burkhardt, M.; Eberhard, P.: Systems with Constraint Equations in the Symbolic Multibody Simulation Software Neweul-M².
  Proceedings of the ECCOMAS Thematic Conference Multibody Dynamics 2011, J.C. Samin, P. Fisette (eds.), Brussels, Belgium, 4-7 July 2011 (12 pages).
• Burkhardt, M.; Seifried, R.: Simulation and feed-forward control of a flexible parallel manipulator.
  PAMM Proceedings in Applied Mathematics and Mechanics, Vol. 11, Issue 1, 2011, pp. 39-40, [doi:10.1002/pamm.201110011].
• Burkhardt, M.: Simulation and Feed-Forward Control Design of Flexible Multibody Systems.
  SimTech Milestone report, 2011 (13 pages).
• Fehr, J.; Burkhardt, M.; Eberhard, P.: Oblique model reduction techniques for the simulation of the NVH-relevant states of a racing kart.
  Proceedings of the 7th European Nonlinear Dynamics Conference (ENOC 2011), Rome, Italy, 24-29 July 2011 (2 pages).
• Seifried, R.; Burkhardt, M.; Held, A.: Trajectory Control of Serial and Parallel Flexible Manipulators using Model Inversion.
  In: Multibody Dynamics: Computational Methods and Applications, J.C. Samin, P. Fisette (eds.), Computational Methods in Applied Sciences, Vol. 28, Springer, 2013, pp. 53-75, [doi:10.1007/978-94-007-5404-1_3].
• Seifried, R.; Burkhardt, M.; Iwamura, M.: Inversion Based End-Effector Trajectory Tracking of Passive-Joint Manipulators.
  ASME 2012 5th Annual Dynamic Systems and Control Conference joint with the JSME 2012 11th Motion and Vibration Conference, Ft. Lauderdale, USA, 17.-19. October 2012, pp. 81-90, [doi:10.1115/DSCC2012-MOVIC2012-8634].
• Seifried, R.; Burkhardt, M.: Servo-Constraints for Control of Flexible Multibody Systems with Contact.
  Proceedings of the ASME 2013 International Design Engineering Technical Conferences (IDETC/CIE 2013), August 4-7, 2013, Portland, OR, USA, paper ID DETC2012-12334 (9 pages) [doi:10.1115/DETC2013-12334].
• Burkhardt, M.; Seifried, R.; Eberhard, P.: Aspects of Symbolic Formulations in Flexible Multibody Systems.
  Journal of Computational and Nonlinear Dynamics, Special Issue on Multibody Dynamics Formulations, J. Cuadrado (ed.), Vol. 9, Issue 4, 2014 (8 pages), [doi:10.1115/1.4025897].
• Burkhardt, M.; Holzwarth, P.; Seifried, R: Inversion Based Trajectory Tracking Control for a Parallel Kinematic Manipulator with Flexible Links.
  In: Z. Dimitrovová, J.R. de Almeida, R. Gonçalves (eds.) "Proceedings of the 11th International Conference on Vibration Problems (ICOVP-2013)", Lisbon, Portugal, September 9-12, 2013, AMPTAC, abstract p. 9 (article 10 pages).
• Burkhardt, M.; Seifried, R.; Eberhard, P.: Experimental Studies of Control Concepts for a Parallel Manipulator with Flexible Links.
  Proceedings Int. Conference on Multibody System Dynamics (IMSD 2014), Busan, South Korea, 2014 (9 pages).
• Walz, N.-P.; Burkhardt, M.; Hanss, M.; Eberhard, P.: A Comprehensive Fuzzy Uncertainty Analysis of a Controlled Nonlinear System with Unstable Internal Dynamics.
  ASCE-ASME Journal of Risk and Uncertainty in Engineering Systems, Part B: Mechanical Engineering, B. M. Ayyub (ed.), Vol. 1, Issue 4, 2015 (12 pages), [doi:10.1115/1.4030810].
• Burkhardt, M.; Seifried, R.; Eberhard, P.: Experimental Studies of Control Concepts for a Parallel Manipulator with Flexible Links.
  Journal of Mechanical Science and Technology, Vol. 29, Issue 7, 2015, pp. 2685-2691, [doi:10.1007/s12206-015-0515-1].
• Walz, N.-P.; Burkhardt, M.; Hanss, M.; Eberhard, P.: Sensitivity computation for uncertain dynamical systems using high-dimensional model representation and hierarchical grids.
  Procedia IUTAM, Vol. 13, 2015, pp. 127-137, [doi:10.1016/j.piutam.2015.01.010].
• Burkhardt, M.; Morlock, M.; Seifried, R.; Eberhard, P.: Active damping control for an underactuated multibody system.
  PAMM Proceedings in Applied Mathematics and Mechanics, Vol. 15, Issue 1, 2015, pp. 49-50, [doi:10.1002/pamm.201510015].
• Morlock, M.; Burkhardt, M.; Seifried, R.: Friction Compensation, Gain Scheduling and Curvature Control for a Flexible Parallel Kinematics Robot.
  Proceedings of the 2015 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2015), Hamburg, Germany, 2015.
• Morlock, M.; Burkhardt, M.; Seifried, R.: Control of Vibrations for a Parallel Manipulator with Flexible Links - Concepts and Experimental Results.
  Journal of Physics: Conference Series, Vol. 744, Issue 1, 2016 (12 pages).
• Morlock, M.; Burkhardt, M.; Seifried, R.: Control Concepts for a Parallel Manipulator with Flexible Links.
  PAMM Proceedings in Applied Mathematics and Mechanics, Vol. 16, Issue 1, 2016, pp. 819-820, [doi:10.1002/pamm.201610398].
• Morlock, M.; Schröck, C; Burkhardt, M.; Seifried, R.: Nonlinear State Estimation for Trajectory Tracking of a Flexible Parallel Manipulator.
  IFAC PapersOnLine, Vol. 50, Issue 1, 2017, pp. 3449-5454, [doi:10.1016/j.ifacol.2017.08.846].

Vorträge

• July 1, 2010: Status seminar Institute of Engineering and Computational Mechanics, Hohenwart:
  "Flexible Multibody Systems with Contact and Impacts".
• March 19, 2011: GAMM Workshop on Dynamic Systems and Control, Linz, Austria:
  "Modeling and Feed-Forward Control Design for a Flexible Parallel Manipulator".
• April 19, 2011: GAMM Annual Meeting 2011, Graz, Austria:
  "Simulation and Feed-Forward Control of a Flexible Parallel Manipulator".
• July 18, 2011: Status seminar Institute of Engineering and Computational Mechanics, Hohenwart:
  "Modeling and Feed-Forward Control Design of Flexible Multibody Systems".
• July 21, 2011: Trumpf Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG, Ditzingen:
  "Integration von elastischen Mehrkörpersystemen und modernen Modellreduktionsverfahren in die Trumpf-Simulationsumgebung".
• July 26, 2011: SimTech Milestone Presentation, Stuttgart:
  "Modeling and Feed-Forward Control Design of Flexible Multibody Systems".
• June 12, 2012: Status seminar Institute of Engineering and Computational Mechanics, Mohnbachtal:
  "Part I: theoretical, computational and maybe philosophical considerations - Part II: no theory without experiments, no experiments without theory".
• October 12, 2012: Dynamiktag des Instituts für Technische und Numerische Mechanik, Stuttgart:
  "Flexible Mehrkörpersysteme auf dem Prüfstand".
• June 11, 2013: Status seminar Institute of Engineering and Computational Mechanics, Mohnbachtal:
  "Das dritte Jahr".
• September 10, 2013: International Conference on Vibration Problems (ICOVP-2013), Lisbon, Portugal:
  "Inversion based Trajectory Tracking Control for a Parallel Kinematic Manipulator with Flexible Links".
• June 24, 2014: Status seminar Institute of Engineering and Computational Mechanics, Mohnbachtal:
  "Lambda-Kinematik und Neweul-M²".
• July 1, 2014: The Joint International Conference on Multibody System Dynamics (IMSD 2014) and the 7th Asian Conference on Multibody Dynamics (ACMD 2014), Busan, South Korea:
  "Experimental Studies of Control Concepts for a Parallel Manipulator with Flexible Links."
• December 8, 2014: FVA Arbeitsgruppensitzung, Stuttgart:
  "Computer-Aided Symbolic Modeling of Flexible Multibody Systems."
• March 24, 2015: GAMM Annual Meeting 2015, Lecce, Italy:
  "Active Damping Control for an Underactuated Multibody System."

Poster-Präsentationen

• December 8-10, 2010: Modeling and Feed-Forward Control Design of Flexible Multibody Systems with Environment Contact, SimTech Status Seminar, Bad Boll, Germany.
• June 14-17, 2011: Modeling and Feed-Forward Control Design of Serial and Parallel Manipulators with Flexible Links, International Conference on Simulation Technology, Stuttgart, Germany.
• December 5-7, 2012: Modeling and Feed-Forward Control Design of Parallel Manipulators with Flexible Links and Contact, SimTech Status Seminar, Bad Boll, Germany.

Betreute Studien- und Diplomarbeiten

• Geibel, F.: Untersuchungen zur Auslegung und Realisierung eines Parallelkinematik-Prüfstands, Studienarbeit STUD-344.
  Universität Stuttgart, Institut für Technische und Numerische Mechanik, 2010.
• Schurr, D.: Simulation of a racing kart with a Petrov-Galerkin reduced flexible car frame and nonlinear Pajecka tire model, Studienarbeit STUD-354.
  Universität Stuttgart, Institut für Technische und Numerische Mechanik, 2011.
  Betreuung gemeinsam mit Dipl.-Ing. Jörg Fehr
• Schmidt, M.: Sensitivitätsanalyse von Modellierungs- und Reduktionsverfahren am Beispiel einer elastischen Parallelkinematik, Studienarbeit STUD-351.
  Universität Stuttgart, Institut für Technische und Numerische Mechanik, 2011.
  Betreuung gemeinsam mit Dipl.-Ing. Christine Nowakowski
• Sperle, C.: Implementierung eines O(n)-Formalismus in Neweul-M², Diplomarbeit DIPL-164.
  Universität Stuttgart, Institut für Technische und Numerische Mechanik, 2011.
  Betreuung gemeinsam mit Dipl.-Ing. Thomas Kurz
• Hanselowski, A.: Untersuchung und Vergleich von Integrationsalgorithmen in Neweul-M², Masterarbeit DIPL-MSC-177.
  Universität Stuttgart, Institut für Technische und Numerische Mechanik, 2011.
  Betreuung gemeinsam mit Dipl.-Ing. Thomas Kurz
• Dais, J.-N.: Simulation eines wandernden Kraftangriffspunktes durch die parametrische Modellreduktion mit der Interpolation von Residual-Flexibility Attachment Moden, Bachelorarbeit BSC-6.
  Universität Stuttgart, Institut für Technische und Numerische Mechanik, 2012.
  Betreuung gemeinsam mit Dipl.-Ing. Philip Holzwarth, Dipl.-Ing. Michael Fischer
• Martius, P.: Reglerentwurf für flexible Mehrkörpersysteme mit kinematischen Schleifen, Studienarbeit STUD-383.
  Universität Stuttgart, Institut für Technische und Numerische Mechanik, 2012.
• Missler, J.: Auswirkungen von Unsicherheiten auf vorgesteuerte Mehrkörpersysteme am Beispiel einer flexiblen Lambda-Kinematik, Bachelorarbeit BSC-3.
  Universität Stuttgart, Institut für Technische und Numerische Mechanik, 2012.
  Betreuung gemeinsam mit M. Sc. Andreas Hanselowski
• Eder, M.: Dynamik und Energieeffizienz eines Siebenkörpermodells beim Treppensteigen, Bachelorarbeit BSC-20.
  Universität Stuttgart, Institut für Technische und Numerische Mechanik, 2013.
• Schmidt, A.: Zustandsreglerentwurf für eine Antriebsachse eines hochdynamischen Zusatzachs-Prototypen und deren Implementierung im Echtzeitbetrieb, Diplomarbeit DIPL-MSC-195.
  Universität Stuttgart, Institut für Technische und Numerische Mechanik, 2013.
• Soltani, M.: Numerische Lösung von Randwertproblemen differential-algebraischer Gleichungen, Studienarbeit STUD-400.
  Universität Stuttgart, Institut für Technische und Numerische Mechanik, 2014.
• Walker, N.: Effizienzuntersuchung verschiedener Modellreduktionen durch Analyse des Zusammenhangs zwischen Reduktionsverfahren, Zeitschrittweite, Eigenfrequenzen des reduzierten Modells und Güte der EMKS Simulation, Bachelorarbeit BSC-19.
  Universität Stuttgart, Institut für Technische und Numerische Mechanik, 2013.
  Betreuung gemeinsam mit Dipl.-Ing. Christine Nowakowski
• Tenzer, F.: Erweiterung des Regelungskonzeptes einer elastischen Parallelkinematik, Bachelorarbeit BSC-13.
  Universität Stuttgart, Institut für Technische und Numerische Mechanik, 2013.
• Schröck, C.: Inbetriebnahme einer flexiblen Parallelkinematik, Masterarbeit MSC-DIPL-206.
  Universität Stuttgart, Institut für Technische und Numerische Mechanik, 2013.
• Michailidis, M.: Experimentelle Trajektorienfolgeregelungen für eine flexible Parallelkinematik, Masterarbeit MSC-DIPL-214.
  Universität Stuttgart, Institut für Technische und Numerische Mechanik, 2014.
• Liu, X.: Untersuchung verschiedener parametrischer Modellreduktionsverfahren zur Simulation von wandernden Kraftangriffspunkten, Diplomarbeit DIPL-MSC-218.
  Universität Stuttgart, Institut für Technische und Numerische Mechanik., 2014
  Betreuung gemeinsam mit Dipl.-Ing. Michael Fischer
• Staudenmaier, P.: Simulation von wandernden Interaktionsstellen mit Flächenkräften, Bachelorarbeit BSC-13.
  Universität Stuttgart, Institut für Technische und Numerische Mechanik, 2014.
  Betreuung gemeinsam mit Dipl.-Ing. Michael Fischer
• Fuhrer, J.: Aufbau eines Muskelmodells nach Hill in Neweul-M², Bachelorarbeit BSC-40.
  Universität Stuttgart, Institut für Technische und Numerische Mechanik, 2014.
  Betreuung gemeinsam mit Dipl.-Ing. Christian Kleinbach
• Morlock, M.: Modellbasierte Mehrgrößenregelung einer flexiblen Parallelkinematik, Studienarbeit STUD-414.
  Universität Stuttgart, Institut für Technische und Numerische Mechanik, 2014.
• Stiefel, M.: Regelstrategien für Saitenschwinger, Masterarbeit MSC-DIPL-225.
  Universität Stuttgart, Institut für Technische und Numerische Mechanik, 2015.
  Betreuung gemeinsam mit Dipl.-Ing. Pascal Bestle

Lehre

• Betreuung der Vorlesung Numerische Methoden der Dynamik (SS 2010)
• Betreuung des Numerikpraktikums (SS 2010)
• Betreuung der Vorlesung Numerische Methoden der Dynamik (SS 2011)
• Betreuung des Numerikpraktikums (SS 2011)
• Betreuung der Vorlesung Numerische Methoden der Dynamik (SS 2012)
• Betreuung des Numerikpraktikums (SS 2012)
• Betreuung der Vorlesung Numerische Methoden der Dynamik (SS 2013)
• Betreuung der Vorlesung Numerische Methoden der Dynamik (SS 2014)

Sonstige Institutsaufgaben

• Entwicklung und Pflege der Mehrkörpersimulationsumgebung Neweul-M²