FBE- Mekatronik Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Yazar "Argın, Ömer Faruk" ile FBE- Mekatronik Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeOtonom Bisiklet Modellenmesi Ve Tasarımı(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2014-06-24) Argın, Ömer Faruk ; Bayraktaroğlu, Zeki Yağız ; 10041240 ; Mekatronik Mühendisliği ; Mechatronics EngineeringBu çalışmada, nonholonomik bir sistem olan iki tekerlekli otonom bir bisikletin yüksek mertebeden nonlineer modeli elde edilmiş ve deneysel sistemin tasarımı yapılmıştır. Model elde edilirken literatürde incelenen modellerden farklı olarak basitleştirici varsayımlar yapılmaksızın korunmuş ve benzetimlerde kullanılmıştır. Konu ile ilgili çalışmalarda genellikle bisikletin düşey denge konumu etrafında doğrusallaştırma yapılarak hareket denklemleri elde edilmiştir. Gidon kafa açısı (head tube angle) bisiklet dengesini ve manevra kabiliyetini etkilemektedir. Bisiklet nonlineer hareket denklemleri ile ilgili az sayıda çalışma vardır. Bu modellerde gidon kafa açısı açısı hesaba katılmamıştır. Bu durum modelin gerçek bisiklet davranışı göstermesini engellemektedir. gelmektedir. Bu çalışmada gidon kafa açısı da dikkate alınarak model elde edilmiştir. Statik olarak kararsız bir sistem olan bisiklet, bazı belirli koşullar yerine geldiğinde kararlı duruma geçmektedir. Bisikletin denge konumuna geçmesi, yüksek bisiklet hızı ve gidon açısı ili¸skisi ile olabileceği gibi, harici kuvvetler ile de sağlanabilmektedir. Bisiklet kullandığımızda kas gücümüz olan bu harici kuvvetler, insansız harekette ters sarkaç, mekanik jirokop ve volan olabilmektedir. Bu çalışmada, bisiklet dengesi için gerekli kuvvet bisiklet ana çerçevesi üzerine eklenen volanın oluşturduğu kuvvet yardımıyla ve ana çerçeveye eklenen mekanik jiroskop yardımıyla elde edilip ayrı ayrı incelenmiştir. İstenilen bir noktaya ulaşmak için izlenecek yol hareketten önce belirlenmiştir. Yörünge üretiminde üçüncü dereceden polinomlardan yararlanılmıştır. Üretilen yörüngeler üzerindeki hareket, yazılan hareket denklemleri ve kapalı çevrim kontrol sisteminin kullanıldığı dinamik benzetimlerle incelenmiştir. Modelin hareketinin incelendiği dinamik benzetimlerde, tasarlanan kontrolcü ile üretilen yörüngelerin takip edilebildiği görülmektedir. Yatma dengesi kontrolü hareket süresince istenilen aralıkta sağlanabilmektedir. Benzetimlerde farklı gidon açısı oransal kontrol katsayısının yörünge takibine ve yatma açısına olan etkisi ile aynı yörüngenin farklı hızlarda kat edilmesi üç farklı hız kademesi için incelenmiştir. Deneysel sistem dinamik benzetimlere uygun olarak oluşturulmuştur. Bisiklet arka tekerlekte bulunan hub motor ile tahrik edilmektedir. Gidonun açısal konumu ile denge diskinin açısal hızı ise birer elektrik motoru ile sağlanmaktadır. Gidon konumu artımsal enkoderle, bisikletin yatma açısı ise çerçeveye sabitlenen bir IMU ile ölçülmektedir. Kapalı çevrim kontrol sistemi bisiklet çerçevesi üzerine monte edilmiş bir gömülü bilgisayar vasıtasıyla uygulanmaktadır. Bisikletin harekete başlama ve bitirmesi wifi ile ssh iletişimi ile uzakta ki farklı bilgisayardan sağlanmaktadır.