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Amplitude control for an artificial hair cell undergoing an Andronov-Hopf bifurcation

Johann Rolf, Hermann Folke; Meurer, Thomas ORCID iD icon 1
1 Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik (MVM), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

The dynamics of an artificial hair cell is analyzed by considering the bifurcation behavior of a dominant mode model. It is shown that this model undergoes an Andronov-Hopf bifurcation similar to its biological counterpart, i.e., the hair cell in the mammalian cochlea. Consequently, this dynamical behavior is exploited to control the amplitude of the deflection of the artificial hair cell. In particular feedforward control with disturbance injection is designed based on an approximation of the oscillation using an envelope model to achieve a constant deflection amplitude. The approach is evaluated in numerical simulations.


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000164578
Veröffentlicht am 21.11.2023
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1016/j.ifacol.2023.02.031
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Zitationen: 2
Dimensions
Zitationen: 3
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik (MVM)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsjahr 2023
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 2405-8963
KITopen-ID: 1000164578
Erschienen in IFAC-PapersOnLine
Verlag International Federation of Automatic Control (IFAC)
Band 56
Heft 1
Seiten 181–186
Schlagwörter Bifurcation analysis, Andronov-Hopf bifurcation, Envelope model, Amplitude control, Disturbance injection, Neuromorphic engineering
Nachgewiesen in Dimensions
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