The fractional and nonlinear magneto-flexible rod

This paper deals with a system involving a flexible rod subjected to magnetic forces that can bend it while simultaneously subjected to external excitations produces complex and nonlinear dynamic behavior, which may present different types of solutions for its different movement-related responses. This fact motivated us to analyze such a mechanical system based on modeling and numerical simulation involving both, integer order calculus (IOC) and fractional order calculus (FOC) approaches. The time responses, pseudo phase portraits and Fourier spectra have been presented. The results obtained can be used as a source for conduct experiments in order to obtain more realistic and more accurate results about fractional-order models when compared to the integer-order models. © Published under licence by IOP Publishing Ltd.

The fractional-nonlinear robotic manipulator: Modeling and dynamic simulations

In this paper, we applied the Riemann-Liouville approach and the fractional Euler-Lagrange equations in order to obtain the fractional-order nonlinear dynamics equations of a two link robotic manipulator. The aformentioned equations have been simulated for several cases involving: integer and non-integer order analysis, with and without external forcing acting and some different initial conditions. The fractional nonlinear governing equations of motion are coupled and the time evolution of the angular positions and the phase diagrams have been plotted to visualize the effect of fractional order approach. The new contribution of this work arises from the fact that the dynamics equations of a two link robotic manipulator have been modeled with the fractional Euler-Lagrange dynamics approach. The results reveal that the fractional-nonlinear robotic manipulator can exhibit different and curious behavior from those obtained with the standard dynamical system and can be useful for a better understanding and control of such nonlinear systems. © 2012 American Institute of Physics.

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