Petter Hansen Gøytil

• Gøytil, Petter Hansen; Hansen, Michael Rygaard & Tvilde, Håkon Almelid (2025). Effective Bulk Modulus in Low-Pressure Pump-Controlled Hydraulic Cylinders. Actuators. 14(8). doi: 10.3390/act14080366. Full text in Research Archive Show summary

  In this paper, the effective bulk modulus of pump-controlled hydraulic cylinders is studied in the context of linear time-invariant modeling and control. Using an experimental test-rig, the minimum expected value of the effective bulk modulus is identified, and its impact on stability and achievable performance under feedback control is analyzed. A method for control design and analysis based on a single operating point, analogous to that of what is traditionally utilized in valve-controlled systems, is proposed and validated. It is shown that despite the drastic reduction in the minimum effective bulk modulus occurring in these systems compared to that of valve-controlled cylinders, adequate performance may be achieved under feedback control due to the presence of adequate damping. Two critical modeling aspects commonly neglected in the research literature on these systems are highlighted, and their importance is demonstrated. These results demonstrate the efficacy of linear time-invariant methods in pump-controlled cylinders, as well as the importance of making appropriate modeling decisions, and should therefore be of high relevance to both researchers and engineers working with pump-controlled cylinders.

• Gøytil, Petter Hansen; Padovani, Damiano & Hansen, Michael Rygaard (2022). Linear Time-Invariant Modelling of Electrohydraulic Cylinders. In -, IEEE (Eds.), IEEE 2022 3rd International Conference on Electrical, Computer, Communications and Mechatronics Engineering (ICECCME). IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). ISSN 9781665470957. doi: 10.1109/ICECCME55909.2022.9988490. Full text in Research Archive
• Gøytil, Petter Hansen; Padovani, Damiano & Hansen, Michael Rygaard (2020). A Novel Solution for the Elimination of Mode Switching in Pump-Controlled Single-Rod Cylinders. Actuators. 9(1). doi: 10.3390/act9010020. Full text in Research Archive Show summary

  This paper concerns the stability issue of pump-controlled single-rod cylinders, known as mode switching. First, a review of the topic is provided. Thereafter, the most recently proposed solution for the elimination of mode switching is investigated and shown to result in unstable behavior under certain operating conditions. A theoretical analysis is provided demonstrating the underlying mechanisms of this behavior. Based on the analysis, a novel control strategy is proposed and investigated numerically. Proper operation and stability are demonstrated for a wide range of operating conditions, including situations under which the most recently proposed solution results in unstable behavior and loss of control over the actuator.

• Gøytil, Petter Hansen; Padovani, Damiano & Hansen, Michael Rygaard (2019). On the Energy Efficiency of Dual Prime Mover Pump-Controlled Hydraulic Cylinders, ASME/BATH 2019 Symposium on Fluid Power and Motion Control. The American Society of Mechanical Engineers (ASME). ISSN 9780791859339. doi: 10.1115/FPMC2019-1642. Full text in Research Archive
• Gøytil, Petter Hansen; Hansen, Michael Rygaard & Hovland, Geir (2018). Iterative learning applied to hydraulic pressure control. MIC Journal: Modeling, Identification and Control. ISSN 0332-7353. 39(1), p. 1–14. doi: 10.4173/mic.2018.1.1. Full text in Research Archive

View all works in NVA

• Gøytil, Petter Hansen; Hansen, Michael Rygaard & Padovani, Damiano (2022). Linear Time-Invariant Modelling of Electrohydraulic Cylinders. Full text in Research Archive
• Gøytil, Petter Hansen & Padovani, Damiano (2020). Motion Control of Large Inertia Loads Using Electrohydrostatic Actuation. In Ruderman, Michael; Pavlov, Alexey & Iwasaki, Makoto (Ed.), Proceeding of IEEE International Workshop on Advanced Motion Control (AMC2020). IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). ISSN 9781728131894. doi: 10.1109/AMC44022.2020.9244442. Full text in Research Archive
• Gøytil, Petter Hansen (2026). Pump-Controlled Cylinders in Feedback Control Applications. Universitetet i Agder. ISSN 9788284273426. Full text in Research Archive Show summary

  Økende interesse for mere energivennlige løsninger samt innovative løsninger innen elektrisk aktuering har resultert i økt interesse for forskning og utvikling innen mer energivennlige hydrauliske løsninger. Pumpestyrte hydrauliske sylindre er en lovende kandidat i denne sammenheng, og har allerede etablert seg på markedet i flere industrielle applikasjoner. Regulering med tilbakekobling er ofte nødvendig i praksis, og har fått omfattende oppmerksomhet i forskningslitteraturen for ventil-styrte hydrauliske sylindre siden 1950 og 1960-tallene. Dynamikken til pumpestyrte sylindre, derimot, skiller seg fra dynamikken til ventilstyrte system, noe som gir opphav til flere ufordringer vedrørende dems applikasjoner i mange praktiske applikasjoner. Avhengig av den hydrauliske arkitekturen så kan utfordringer oppstå allerede før en lukket sløyfe tilbakekobling lukkes om sylinderet. Ett godt eksempel er hydrauliske arkitekturer som beytter kun én hydraulisk pumpe. Til tross for enkle løsninger tilgjengelig i litteraturen, har majoriteten av dem fått påvist ustabil oppførsel under enkelte operasjonsforhold selv uten tilbakekobling. Dette gir opphav til løsninger som benytter to pumper per sylinder, men også her kan det oppstå en rekke utfordringer. Én ikke-triviell utfordring felles for bade én- og to-pumpe system har opphav i forskjellene i trykkforholdene til slike system, til sammenligning med tradisjonelle ventilstyrte system, hvor den effektive bulkmodul kan påta seg drastisk lave verdier, noe som påvirker både ytelse og stabilitet negativt. En annen kritisk utfordring relaterer til aktueringselementet benyttet i pumpestyrte system. I tradisjonelle ventilstyrte system består aktueringselementet med en liten magnetisk spole, mens i pumpestyrte system er denne byttet ut av en mye større elektrisk motor. Dette gir opphav til nye utfordringer relater til modellering, identifikasjon og regulering av pumpestyrte hydrauliske sylindre. Denne avhandlingen studerer broken av pumpestyrte hydrauliske sylindre i applikasjoner hvor tilbakekobling om aktuatoren er påkrevd. En rekke forskningshull relatert til bruken av disse systemene blir identifisert og anses som kritiske problemstillinger som bør løses før utstrakt anvendelse av disse systemene kan anbefales i praktiske applikasjoner. Fem vitenskapelige publikasjoner har blitt dedikert til temaet med intensjon om å løse disse kritiske problemstillingene, med hovedfokus på ytelse, stabilitet, energieffektivitet samt modellering og reguleringsteknisk design.

View all works in NVA