FBE- Sistem Dinamiği ve Kontrol Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/93

Gözat

Çıkarma tarihi ile FBE- Sistem Dinamiği ve Kontrol Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans'a göz atma

Dizinde bir noktaya atla:
  • Öge
    Kazanların incelenmesi ve kontrol tipleri
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1994) Yıldırım, M. Hüseyin ; Kutlu, Kenan ; 39688 ; Sistem Dinamiği ve Kontrol
    Kazan verimi kazanda suya transfer edilebilen ısının yakılan yakıtın ısıl değerine oranı olarak tarif edilmektedir. Kazan verimi birçok etkene bağlıdır ve bu etkenlerin değişimine bağlı olarak farklılık gösterir. Kazanlarda optimizasyonun amacı kazan yükü, yakıt, çevre ve kazan şartları değiştiğinde kazan verimini maksimumda tutmaktır. Gerçek kazan verimi genellikle % 65-90 arasında değişir. 45 ton/saat buhar üretim kapasiteli bir kazanın veriminde % 1'lik bir kayıp yıllık üretim maliyetlerinde yaklaşık 20.000 $'lık bir artışa neden olur. Yukarıda verilen bigiler ışığında günümüzde sanayide karlılığı belirleyen en önemli etkenlerden teknolojik gelişmişliğin yanında enerji tasarrufu yapmak amacı gözönüne alınarak bu tez kapsamında sanayi'de geniş bir uygulama alanına sahip buhar kazanlarının optimizasyonu için gerekli kontrol tipleri örnekleriyle açıklanmış; genel olarak buhar kazanı tipleri ve bunların çalışma şekilleri anlatılmıştır. Bir buhar kazanının maksimum verimde çalıştırılabilmesi için vazgeçilmez kontrol tipi olan hava fazlalığı ve yakıt kontrolü hesaplan bilgisayar akış şeması ile birlikte verilmiş, hesaplamalarda kazandaki buhar üretimine bağlı olarak ihtiyaç duyulan yakıt ve hava miktarının hesaplanması, ve hesaplanan değere bağlı olarak bir kazan kontrol sistemi detaylarıyla açıklanmıştır.
  • Öge
    Robot kollarda optimal yörünge planlaması
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1994) Özkıpçak, S. Hakan ; Özsoy, Can ; 39515 ; Sistem Dinamiği ve Kontrol
    Robot kollarda, optimal yörünge planlaması genel olarak iki ana gruba ayrılmaktadır. Bunlardan birincisi, noktadan noktaya optimal yörünge planlamasıdır ve bu gruba giren çalışmalarda, tutucunun verilen iki nokta arasında izleyeceği optimal yörüngenin seçimi esastır. Diğeri ise optimal hız dağılımı planlamasıdır. Bu gruba giren çalışmalarda, robot kolun, önceden verilmiş bir yörünge üzerindeki optimal hız dağılımı incelenmektedir. Bu çalışmada, iki serbestlik dereceli bir robot kolun, verilmiş bir yörünge üzerindeki optimal hız dağılımı problemi ele alınmıştır. Zaman minimizasyonu kriteri, optimize edilecek olan performans indeksi olarak esas alınmıştır. Yörünge tanımlanmış olduğundan, problem yörünge boyunca robot kolun hareketli bir linkinin optimal hız dağılımının incelenmesi problemine indirgenmiştir. Yörünge üzerinde optimal hız dağılımını elde etmek üzere, esas olarak Dinamik Programlama metodu kullanılmıştır. Dinamik programlama metodu, çok adımlı karar problemlerinin optimizasyonuna çok iyi uyum sağladığı için tercih edilmiştir. Bu metod, ters kinematik eşitlikleri çözülebildiği sürece, herhangi ser bestlik derecesine sahip robot kollara uygulanabilmektedir. Çalışmanın birinci bölümünde, bu konuda yapılmış olan çalışmalara kısaca değinilmiştir. îkinci bölümde, robot kollar için temel kinematik esaslara yer verilmiş ve problemin uygulandığı robot kolun kinematik analizi yapılmıştır. Üçüncü bölümde, yine temel bazı dinamik esaslara değinildikten sonra, Lagrange-Euler yaklaşımı ile dinamik analiz yapılmıştır. Dördüncü bölümde, genel olarak dinamik programlama metoduna değinilmiştir. Beşinci bölümde ise, dinamik programlama metodu, tezin ana konusunu oluş turan probleme uygulanmış ve bu amaçla Fortran dilinde kullanılan bilgisayar programı tanıtılmıştır. Altıncı bölüm de ise, dinamik programlama metodu ile elde edilen sonuçları karşılaştırmak üzere Nonlineer Programlama metodu, aynı probleme uygulanmış ve yine Fortran dilinde kullanılan bilgisayar programı tanıtılmıştır. Son bölümde ise, bu çalışma ile elde edilen sonuçlar incelenmiştir.
  • Öge
    Çimento endüstrisinde harmanlama prosesinin sistem tanılaması
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1995) Gencer, Ali Suat ; Özsoy, Can ; 46143 ; Sistem Dinamiği ve Kontrol
    Bu çalışmada, bugünün teknolojisinde önemini enerji tasarrufu açısından rakamlarla ortaya koyan adaptif kontrol stratejilerine önayak olan sistem tanılama konusu ele alınmıştır. Sistem tanılama konusu tek basma oldukça geniş bir kavramdır. Konu kendi içerisinde değişik yöntemleri barındırmaktadır. Sistem tamlama konusunun farklı iki yöntemi olan en küçük kareler yöntemi ve enstrümantel değişkenler yöntemi, bu çalışmanın ana amacını teşkil etmişlerdir. Çalışma içerisinde bu iki yöntemin neler oldukları, formülasyonların nasıl elde edildikleri, karşılaştırmaları ve değişik özellikleri incelenmiştir. Bu incelemeler ve yorumlamalar Çanakkale Çimento A.Ş. den ve Nuh Çimento A.Ş. den elde edilen verilere uygulanarak ilgili çimento proseslerinin modellenmesinde kullanılmıştır. Bunlara ait bilgisayar programlan ve sonuç grafikleri yine bu çalışmada sunulmaktadır. Bu iki yöntem tek başlarına eldeki datalardan model oluşturmanın yanısıra ardışık algoritmaları kullanıldığında sürekli kontrol uygulanması gereken proseslerde, öz uyarlamak kontrol, kendinden uyarlaman kontrol gibi muhtelif adaptif kontrol stratejilerinin uygulanmalarına da imkan verirler. Yine bu çalışmada yukarıda adları geçen çimento endüstrisi ve bu alanda bilgisayar çahşamalan yardımı ile elde edilen kimyasal analizler ve bu analizlerin nasıl uygulandıktan hakkında da ayrıntılı bilgiler verilmektedir. Bütün bunların yanısıra yine bu çalışma kapsamında sistem tamlamada önemli bir yere sahip olan model geçerlileştirme konusu da incelenmektedir. Bu alanda yardımcı olan kriter ve testler hakkında formülasyonlar ve açıklamalar ilerideki bölümlerde yer almaktadır.
  • Öge
    Bir robotik manipülatörün durum geri beslemeli yaklaşımı ile pol atamalı kendi kendini ayarlayan kontrolü
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1995) Gökçe, Murat ; Özsoy, Can ; 46543 ; Sistem Dinamiği ve Kontrol
    Bu çalışmada bir robotik manipülatörün kendi kendini ayarlayan konum kontrolü için bir algoritma geliştirildi. Bunun için öncelikle manipülatör dinamiği Lagrange -Euler formülasyonu temel almarak modellendi. Bu modelleme Denavit - Hartenberg tarafindan öngörülen bir metodla çok eklemli yapılarm kinematik anlamda modellenmesi üzerine kuruldu. Manipülatör sisteminin dinamiği gerek hesaplama avantajı sağlaması açısından, gerekse daha sistematik ve uygulanacak kontrol stratejisine uygun bir tarz olan durum uzay modeli şekline dönüştürüldü. Sistemin dinamik simülasyonu bu model üzerinden gerçekleştirildi. Ardından modellenmiş sistem için durum uzay yaklaşımı ile kendi kendini ayarlayan kontrolör (STR) elde edildi.Kontrolörün bir unsuru olan parametre kestirim yöntemlerinin ARMA türünde modeller için geliştirilmiş olması dolayısı ile durum uzay modeli ARMA modeline dönüştürüldü. Sistem parametre kestirimi bu model üzerinden gerçekleştirildi. Kontrolör kurak olarak ise durum geri beslemeli pol ataması tekniği kullanıldı.Bu amaçla model kontrol edilebilir kanonik forma dönüştürülerek kontrolör elde edildi. Kapalı çevrim pollerinin istenen sjstem performansını sağlayacak şekilde atanması yohı ile gerçekleştirilen bu kontrol stratejisinin, z;=0 olacak şekilde hızlı izleme gerektiren sistemler için uygun olan Dead - Beat (DB) hah için kontrol kuralı elde edildi. Robot sisteminin hızlı takip etme gereksiniminden dolayı bu strateji manipülatör sistemine uygulandı. Kontrolörün performansını görmek için örnek olarak iki serbestlik dereceli scara tipi bir robot seçilerek yaklaşım bu robota uygulandı ve gerçekleştirilen simülasyon sonuçları verildi ve tartışıldı.
  • Öge
    Gaz, yangın algılama sistemleri ve otomatik sulu söndürme
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1995) Yavuz, Selim Metin ; Kutlu, Kenan ; 46390 ; Sistem Dinamiği ve Kontrol
    Gaz tehlikeleri üç gruba ayrılamatkta olup gazların cinsine ve oluşturdukları tehlike çeşidine göre sınıflandırılırlar. Alevalabilir gazlar, bir kıvılcım veya alev kaynağıyla buluştukları zaman patlarlar. Zehirli gazlar, direk insan vücuduna zarar vererek ölüme sbebiyet verebilirler. Oksijenin azlığı yine insan sağlığıyla ilgili olup, fazlalığı ise cisimlerin tutuşma sıcaklığını düşürürler. Gazların algılanmasında çeşitli metotlar kullanılmakta. Kullanılan metodların saptanmasında algılanacak gazın türü önem kazanmaktadır. Günümüzde kullanılan algılayıcılar bazılarnı şöyle sıralayabiliriz; katalitikler, yarı iletkenler, termal iletkenler, elektrokimyasal piller. Genellikle gaz dedektörleri tehlikeli ortamlarda kullanıldıklarından, kendinden güvenlikli veya elektriksel güvenlik altına alınırlar. Bununla konuyla ilgili çeşitli standartlar geliştirilmiştir ve kullanılan cihazlar bu standartlara uygun olarak üretilmektedir. Yangın algılayıcılarıda, yangının türüne göre ilk belirtilerini algılayacak şekilde yapılırlar. Bunlar ısı, duman, alev algılayıcılar olabilir. Kullanılacak yerin özelliğine göre bu dedektörler arasında seçim yapılır. Algılayıcıların kullanılacakmahalde yerleşim şekilleride önem kazanmaktadır. Tek başına çalışan algılayıcılar olduğu gibi, bir merkezi birime bağlanarak komplike sistemlerde yapılmaktadır. Yangın söndürme sistemleride kendi içlerinde yine yangının çeşidine göre çeşitlenmiştir. Sulu söndürme, kuru kimyevi tozlarla söndürme, köpük, halon gazı veya karbondioksit gazı ile söndürme gibi. Sulu söndürme sistemlerinden olan sprinkler sistemi çokça kullanılan yöntemdir. Bu yöntemde, kullanıldığı yerdeki boru tesisatının hidrolik hesabı ve minumum su gereksinimi önem kazanmaktadır. Uluslararsı standartlarda kurulacak şişemin yerine göre sınıflandırmalar yapılmakta ve gerekli su rezervleri bu sınıflara göre belirtilmektedir. Yine de sistemin tüm hidrolik hesapları gözden geçirilmesi gerekmektedir. Sprinkler sistemide kendi içinde kullanılacak yere göre çeşitlilik göstermektedir. Normal sistemlerde sprinklerin ucunda bir bulp bulunmakta ve ortamsıcaklığı belli bir sıcaklığın üzerine çıktığı vakitte bulp kırılarak ortama su fışkırtılır. Yangın algılayıcılar ile birlikte kullanılmakta ve algılayıcılardan gelen ihbara göre çalışan çeşitlerde bu bulp bulunmamaktaıdr. Suyun 0° de donacağı göz önüne alınarak kuru tip sprinkler tesisatlanda bulunmaktadır. Sistemde kullanılan valfler ve pompalar da sisteme özgüdür.
  • Öge
    Robotik manipülatörlerinin öngörülü yörünge kontrolü
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1996) Aras, Eyüp ; Özsoy, Can ; 55707 ; Sistem Dinamiği ve Kontrol
    Bu çalışmada öngörülü kontrol sistemlerinden birisi olan genelleştirilmiş öngörülü kontrol algoritması incelendi. Bu kontrol algoritmasının değişik serbestlik dereceli (bir,iki,üç,dört ve altı ) robotlar üzerinde uygulanmasına yer verildi. Bunun için ilk önce 2. bölümde robot dinamiğinin ; Lagrange-Euler formülasyonu esas alınarak modellenmesi çalışmaları yapıldı. Denavit-Hartenberg tarafından tanımlanan metot çok eklemli yapıların kinematiksel olarak modellenmesinde kullanıldı. 3. bölümde genelleştirilmiş öngörülü kontrol teorisi geniş bir şekilde incelendi. Programda kullanılan model mertebelerinden birisi olan ( na=l,nb=l ) durumunun formülleride bu bölüme ilave edildi. Ayrıca (na=2,nb=l) model mertebeside program bünyesine yerleştirildi. 4. bölümde altı serbestlik dereceli bir robota genelleştirilmiş öngörülü kontrol uygulandığında elde edilen çıktılara yer verildi. Bu bölümde ayrıca altı serbestlik dereceli robot için konum,hız ve eklem hatalarının birbirlerine göre karşılaştırılması yapıldı. Bu çıktıları elde ermek için kullanılan referans giriş sinüs fonksiyonu oldu. Duruma göre istenirse paket programın ana kumanda tablosuna kosinüs, exponansiyel ve basamak tipi referans girişlerde ilave edilmiştir. 5. bölümde robot paket programının tanıtımına yer verildi. Ana kumanda ekranından, burada bulunan herbir tuşun fonksiyonundan, konum ve hız ekranlarından ayrıca parametre ekralarından bahsedildi. Bu ekranların görünüşleri 5. bölüme renkli bir çıktıyla ilave edildi. Ekler bölümünde bir, iki, üç ve dört serbestlik dereceli robotların çeşitli referans yörüngeler karşısında, değişik simülasyon sürelerinde, farklı sistem parametreleri kullanılarak elde edilmiş konum,hız ve bunlara bağlı olarak eklem hatalarının grafiklerine yer verilmiştir.
  • Öge
    Ters akımlı soğutma kulelerinde ısı ve kütle geçişinin incelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1996) Sadıkoğlu, İ. Hakan ; Parmaksızoğlu, Cem ; 55728 ; Sistem Dinamiği ve Kontrol
    Hava şartlandırma sistemlerinde ve endüstriyel proseslerde her zaman için sistemden çekilmesi ve uzaklaştırılması gerekli bir ısı bulunmaktadır. Bir başka deyişle bir soğutma işlemine ihtiyaç vardır. Geçmişte bu işlem doğal bir su kaynağından veya şebekeden çekilen soğuk su ile gerçekleştiriliyordu. Bugün ise şebeke suyu ile bunu gerçekleştirmek pahalıya mal olmaktadır. Aynı şekilde soğutma suyunun doğal kaynaklardan çekilmeside nispeten zor olmakta ve ayrıca ekolojik dengeye zarar vermektedir. İşte bu noktada su soğutma kuleleri sistemdeki atik ısıyı uzaklaştırmak için ideal bir çözüm olmakta ve yukarıda belirtilen sorunların üstesinden gelmektedir.Bu çalışmada soğutma kulelerinden genel olarak bahsedilmekle birlikte,odak noktasını ters akımlı soğutma kuleleri oluşturacaktır. Ters akımlı soğutma kulelerinde ısı ve kütle geçişim irdelerken,teoriyi oluşturmak ve konuyu anlamayı kolaylaştırmak için3ölüm 2 ve 3 'de temel bağıntı ve kavramlar açıklanmıştır.Bu bölümlerde hava ve subuharın ideal gaz olarak kabul edeceğimizden karışımlar ve ideal gazlar anlatılmış,soğutma kulesindeki ısı ve kütle geçişini açıklayabilmek için birarada ısı ve kütle geçişi konusuna değinilmiştir. Daha sonra sırasıyla kütle geçiş katsayısı, Lewis bağıntısı, psikrometrik diyagram, bağıl ve özgül nem, adyabatik yaş termometre sıcaklıkları açıklanrmşur.Bölüm 4'de ASHRAE Handbook esas alarak soğutma kulelerinin çalışma prensipleri, tipleri ve tasarım esasları hakkında bilgi verilmiş ve kulede sis oluşumu açıklanmıştır. Son bölümde ısı ve kütle geçiş bağıntılarından faydalanarak, ters akımlı su soğutma kuleleri için ısı ve kütle geçiş teorisi çıkarılmış ve Merkel eşitliği elde edilmiştir.Buradan kule hacim hesabı için NTU(Number of Transfer Unit) değerini veren bir integral bağıntısı bulunmuştur. Daha sonra giriş ve çıkış şartlan verilen, örnek bir su soğutma kulesi için hacim ve kule yükseldiği hesabı yapılmıştır Bu hesap yapılırken NTU integrali Simpson 1/3 metodu kullanılarak sayısal olarak çözülmüştür.Bu amaçla FORTRAN 77 ile hazırlanmış basit bir bilgisayar programı bölüm sonunda verilmiştir.Aynı örnek problem daha sonra adım adım integrasyon metodu kullanılarak çözülmüş ve sayısal çözümle karşılaştırılmıştır. Daha sonra örnek kule için, kule hacminin yaş termometre sıcaklığı ve su/hava debileri oranı ile değişimi, grafik olarak sunulmuş ve açıklanmıştır.
  • Öge
    Süspansiyon sistemi dinamiği analizi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2004) Karadeniz, Zeynel Murat ; Muğan, Ata ; 151355 ; Sistem Dinamiği ve Kontrol
    Günümüzde hızla gelişen otomotiv endüstrisinde müşteri beklentilerinin artması ve sektör içi rekabetin giderek tırmanması otomotiv üreticilerini daha mükemmel araçları daha kısa sürelerde tasarlamak ve üretmek zorunda bırakmaktadır. Daha iyi aracın, birçok ölçütü olmakla beraber dayanıklılık ve konfor firmaların araştırma- geliştirme (Ar-ge) ve ürün geliştirme bölümlerinin sıklıkla üzerinde çalıştıkları konulardır. Karayolu taşıtında konfor ve dayanıklıhğı etkileyen kuvvetler, yoldaki düzgünsüzlüklerden oluşmakta ve süspansiyon sistemi aracılığıyla araç gövdesine iletilmektedir. İletilen bu kuvvetlerin tasarım aşamasında en doğru şekilde tespit edilip olabildiğince azaltılması önemlidir. Yapılan çalışmada, bilgisayar ortamında çeşitli süspansiyon modelleri oluşturulmuş ve incelenmiştir. Süspansiyon sistemi tarafından iletilen kuvvetlerin azaltılması için Perküsyon Merkezi Teorisi'nden faydalanılmıştır. Bu teoriye göre tasarlanan modeller ile diğer modeller karşılaştırılmıştır. Bununla beraber aktarılan bu kuvvetlerin en doğru biçimde belirlenebilmesi için süspansiyon modelleri esnek cisimler içerecek şekilde modellenmiştir. Genelde rijit cisim kabulü yapılarak oluşturulan modeller ile esnek cisimli modeller karşılaştırılmış ve ilettikleri yükler arasındaki farklar incelenmiştir. Yapılan analizler sonucu süspansiyon sisteminin taşıt gövdesine aktardığı kuvvetlerin en doğru şekilde belirlenebilmesi için bilgisayar ortamında oluşturulan modellerde esnek cisimlerin kullanılması gerekliliği görülmüştür. Bu kuvvetlerin azaltılması için ise Perküsyon Merkezi Teorisi'nden yaralanılabileceği ortaya çıkmıştır.
  • Öge
    Bir Sualtı Aracının Modellenmesi Benzetimi Ve Denetleyici Tasarımı
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008-07-08) Okutan, Cesur Cevdet ; Ertuğrul, Şeniz ; Sistem Dinamiği ve Kontrol ; System Dynamics and Control
    Bu tez çalışmasında; bir sualtı aracının benzetim modeli geliştirilmiştir. Rijit bir cismin kinematik ve dinamik denklemlerinden başlayarak altı serbestlik dereceli hareket denklemleri elde edilmiştir. Geliştirilen benzetim modeli eksu kütlesi, sürtünme, kaldırma kuvveti gibi hidrodinamik kuvvetleri ve ağırlık, itki kuvvetini içermektedir. Araç benzetim modelinin oluşturulması için gerekli parametreler literatürden alınmıştır. Sualtı aracının kontrolü için kayan kipli denetleyici, durum geri beslemeli kayan kipli denetleyici ve bulanık mantık denetleyici olmak üzere üç çeşit denetleyici tasarlanmıştır. Her denetleyicinin MATLAB/Simulink’te hazırlanan doğrusal olmayan araç modeli ile benzetimi yapılmıştır. Rota hareketi için basitleştirilmiş doğrusal olmayan araç modeli kullanılarak kayan kipli denetleyici tasarlanmıştır. Daha sonra bu denetleyicinin doğrusal olmayan sualtı araç modeli ile benzetimi yapılmıştır. Bu tasarım yönteminin kullanılması belirli parametrelerin seçilmesi gerekliliğine yol açmış ve bu parametreler hazırlanan temel bir eniyileme algoritması kullanılarak seçilmiştir. Doğrusal olmayan sualtı araç modeli doğrusallaştırılarak doğrusal derinlik ve rota modeli elde edilmiştir. Bu modeller üzerinden durum geri beslemeli kayan kipli denetleyici tasarlanmıştır. Bu doğrusal modelden elde edilen denetleyici girişi doğrusal olmayan modele uygulanarak benzetimi yapılmıştır. Rota hareketi için bulanık mantık denetleyici tasarlanmış ve bu denetleyici doğrusal olmayan benzetim modeli ile test edilmiştir. Daha sonra denetleyicinin performansını arttırmak için hazırlanan temel eniyileme algoritması kullanılarak belirli parametreler saptanmıştır. Rota hareketi için tasarlanan denetleyicilerin karşılaştırıldığı bir çalışma hazırlanmış ve ileride yapılabilecek çalışmalar hakkında öneriler sunulmuştur.
  • Öge
    14 Serbestlik Dereceli İki Ayaklı Bir Robotun Dinamik Yürüme Hareketinin Kontrolü
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008-07-29) Yapıcı, Kazım Oytun ; Bayraktaroğlu, Y. Zeki Yağız ; Sistem Dinamiği ve Kontrol ; System Dynamics and Control
    Bu tezde iki ayaklı bir robotun dinamik yürüme hareketinin kontrolü üzerine yapılmış araştırmaların sonucunda elde edilen bilgilerin teorik uygulaması gerçekleştirilmiştir. ADAMS yazılımı kullanılarak 14 serbestlik dereceli robot mekanizmasının fiziksel modeli elde edilmiştir. MATLAB yazılımı kullanılarakta kontrolcüler tasarlanmıştır. Robot ileri-geri dinamik yürüme, merdiven çıkma-inme, yürürken dinamik dönme, yan yan yürüme hareketlerini yapabilmektedir. Adım boyları ve periyodları istenildiği gibi değiştirilerek esnek yürüme hareketleri sağlanabilmektedir. Tasarlanan kontrolcüler kinematik ve dinamik parametrelerdeki değişimlere göre adapte edilebilmektedir. Bu çalışmada uygulanan metodların dışında literatürde mevcut diğer metodların bazılarının uygulama sonuçları gösterilmiş bazılarana da referanslar verilmiştir.
  • Öge
    Gerçek Zamanlı Devrilme Uyarı Sisteminin Geliştirilmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008-10-17) Ünal, Kenan ; Güvenç, Levent ; Sistem Dinamiği ve Kontrol ; System Dynamics and Control
    Bu çalışmada, dinamik devrilme zamanı ölçütü (TTR) esas alınarak gerçek zamanlı devrilme uyarı sistemi geliştirilmiştir. TTR devrilme zamanı ölçütünün hesabında gerçek zamandan hızlı çalışacak ve taşıtın yalpa dinamiğini gerçekçi olarak modelleyebilecek taşıt dinamik modellerinin kullanılması gerekmektedir. Buna göre, literatürden alınan, hız ve direksiyon açısı ile değişen parametrelere sahip, savrulma ve yalpa dinamiğinin bileşimini içeren beş serbestlik dereceli bir doğrusal dinamik model incelenmiş ve kullanılmıştır. Taşıtın yalpa dinamiğinin ortaya çıkarılmasında kullanılan doğrusal model performansının doğrulanmasında, tümüyle doğrusal olmayan ağır taşıt dinamik simülasyon yazılımı kullanılmıştır. Değişken parametreli beşinci dereceden doğrusal model gerçek bir taşıtın yüksek gerçeklikteki dinamik davranışını yakalamak için kullanılmış ve bu amaçla doğrusal modelde parametre kestirimi yapılmıştır. Simülasyon sonuçlarından yararlanarak doğrusallaştırılmış modelin gerçek aracın savrulma-yalpa dinamiğini tahmin etmekte kullanılabileceği görülmüştür. TTR hesaplama yapısı ve uyarı sisteminden ayrıntılı olarak bahsedilmiş ve doğrusal modelden yararlanılarak yalpa uyarı sistemi geliştirilmiştir. Geliştirilen yalpa uyarı sistemi gerçek zamanlı olmayan simülasyonlarla doğrulandıktan sonra araç simülatöründe gerçek zamanlı ve insanlı simülasyonlarla test edilmiştir. Sonuçlara göre, geliştirilen devrilme uyarı sisteminin aracın devrilme riskinin bunduğu durumlarda deneyimli bir sürücüye bu durumu önleyici manevra yapacak kadar süre kazandırdığı ve devrilme engelleyici bir kontrol sisteminin tetikleyicisi olarak kullanılabileceği görülmüştür.
  • Öge
    Asenkron Motorda Genişletilmiş Kalman Filtresi İle Sensörsüz Doğrudan Moment Kontrolü
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008-11-13) Yumuşak, Serhat ; Özsoy, Can ; Sistem Dinamiği ve Kontrol ; System Dynamics and Control
    Gelişen teknoloji asenkron motorların yüksek başarımlı kontrolünü mümkün kılmıştır. Buna yönelik ilk olarak Vektör kontrolü daha sonraki yıllarda ise Doğrudan Moment kontrolü yöntemi ileri sürülmüştür. Kontrolörler yerine histerisiz karşılaştırıcıların kullanılması, koordinat dönüşümü olmadan optimum anahtarlama tablosu ile evirici durumlarının doğrudan seçilmesi Doğrudan Moment kontrolünün avantajlarıdır. Hız sensörü maliyet, dayanıklılık ve hacimsel olarak fazla yer kaplaması nedeniyle istenmeyen bir bileşendir. Benzer olumsuzluklar akı ölçümünde kullanılan akı sensörleri için de geçerlidir. Bu olumsuzlukların Genişletiliş Kalman filtresi ile aşılması düşüncesi bu tezin konusu olmuştur. Bu çalışmada, yazılan üç farklı Kalman filtreleme algoritması ile asenkron motorun sensörsüz Doğrudan Moment kontrolü gerçekleştirilmiştir. Bunlardan ilki hızın parametre olduğu algoritmadır. Burada hız sistem parametresi gibi düşünülmüş ve motor modeli bu şekilde düzenlenmiştir. Hızın durum değişkeni olduğu ikinci algoritmada ise yük momenti sistem parametresi olarak modele eklenmiş ve Genişletilmiş Kalman filtresi ile kestirilmiştir. Her iki algoritma da Matlab/Simulink ortamında test edilerek başarımları karşılaştırılmıştır. Üçüncü algoritmada ise gerçek sistemde, dış etkenlerle değişiklik gösteren stator direncinin kestirilmesi amaçlanmıştır. Böylece kontrol sisteminin stator direncinde meydana gelen değişimlerden etkilenmesi önlenmiş olur.
  • Öge
    Çoğul Robotlarda Hareket Koordinasyonunun Kuaternionlar İle Kinematik Olarak Modellenmesi Ve Çözümü
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008-11-19) Sağlamer, Erdem ; Temeltaş, Hakan ; Sistem Dinamiği ve Kontrol ; System Dynamics and Control
    Bu çalışma kapsamında ilk olarak endüstriyel robotlar ve endüstriyel robotların birarada çalışmasına imkan veren teknikler anlatılmış ve örnekler verilmiştir. Bu tezin konusu olan endüstriyel robotların koordinasyonlu çalışmasının endüstriye getireceği avantajları incelenmiştir. İkinci olarak, kuaternion cebri anlatılmış, kuaternionlar ve dual kuaternionların robotik hesaplamalarda kullanılmasına imkan veren bağıntılar elde edilmiştir. Robotların kinematik hesaplarında vektör-kuaternion gösterimi benimsenmiş ve robot modeli buna göre oluşturulmuştur. Bu bağıntılar yardımıyla koordinasyonlu çalışan iki endüstriyel robotun ters ve düz kinematik bağıntıları elde edilmiştir. Koordinasyonlu hareketi sağlayacak, robotların arasındaki bağıntılar da yine aynı şekilde vektör-kuaternion gösterimi ile elde edilmiştir. Bütün bu hesaplamalar Matlab program kodları haline getirilmiştir ve Matlab/Simulink programında simülasyon yapılmıştır. Simülasyon, iki robotun ters ve düz kinematiğini hesaplayan bir bölüm ve bu hesap sonucu elde edilen eksen açı değerlerinin VRML ortamında hazırlanmış platforma aktaran bir bölümden oluşmaktadır.
  • Öge
    Çok Modlu Bir Mobil Robotun Kinematik Ve Dinamik Modellenmesi Ve Tasarımı
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008-11-19) Tunç, Birkan ; Temeltaş, Hakan ; Sistem Dinamiği ve Kontrol ; System Dynamics and Control
    Bu çalışmada değişik ortamlarda çalışabilecek bir mobil robotun tasarlanması ve modellenmesi gerçekleştrilmiştir. Çalışma gereksinimlerini karşılayacak yenilikçi bir tasarım yapılmış ve bu tasarımın yapısal, kinematik ve dinamik analizleri gerçekleştirilmiştir. Bu analizler enerji gereksinimlerini minimuma indirecek komponentlerin seçilmesine imkan vermiştir. Robotun prototipinin üretilmesi ve imalat esnasında mümkün olduğunca zorluklarla karşılaşmamak için ticari olarak hazır bulunan bileşenler seçilmiş, optimum ve modüler bir tasarım gerçekleştirilmiştir.
  • Öge
    Konut Dışı Binalarda Değişken Debili İklimlendirme Sisteminin Modellenmesi Ve Bulanık Mantık Kontrolü
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-02-23) Yılmaz, Sami ; Ertuğrul, Şeniz ; Sistem Dinamiği ve Kontrol ; System Dynamics and Control
    Bu çalışma kapsamında ele alınan bir ofis binasının değişken debili iklimlendirme sistemini oluşturan tüm ekipmanlarının zamana bağlı matematik modelleri çıkartılmış ve ısı geçişi katsayıları, ekipman özellikleri ve çalışma sıcaklıkları göz önüne alınarak hesaplanmıştır. Elde edilen modeller, Matlab/Simulink programı kullanılarak bilgisayar ortamına aktarılmıştır. Her bir ekipman modelinin birbiri ile ilişkilendirilmesi ile tüm sistemin modeli elde edilmiştir. Matlab/Simulink programında oluşturulan modellerin değişkenlerinin kolayca değiştirilip, sistem üzerinde etkisinin incelenmesi ve daha sonraki uygulamalara da kolaylıkla adapte edilebilmesi amacıyla, ekipman modellerinin her birine, katsayılarının değiştirilebileceği bir arayüz hazırlanmıştır. Sistemin nem ve sıcaklık kontrolü, bulanık mantık denetleyici ile PI tipi kontrol organı bir arada kullanılarak yapılmış, böylece sistemin gerekli konfor şartlarına ulaşması amaçlanmıştır. Ayrıca sistemin ve kontrol organın çeşitli koşullar altında davranışı ve performansı incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre tasarlanan kontrol organı, mahali istenen konfor şartlarına ulaştırabilmektedir. Tasarlanan sistem ayrıca ani yük değişiminde de sistemi belirlenen referans sıcaklık ve nem değerlerinde tutmayı başarmıştır. Bunun yanısıra, yüksek dış hava oranlarında ve referans sıcaklığının değiştirilmesi durumunda da sistemi kontrol edebildiği görülmektedir. Elde edilen sonuçlar grafikler halinde sunulmaktadır.
  • Öge
    Hava-jeti İle Tekstüre Yapan Büküm Makinasının Modellenmesi Ve Durum-uzay Modeline Dayanan Öngörülü Kontrolü
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-05-26) Baykara, Mehmet ; Özsoy, Can ; Sistem Dinamiği ve Kontrol ; System Dynamics and Control
    Bu tez çalışmasında, TÜBİTAK, Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı desteği ile tamamlanmış 105M134 numaralı “Hava-Jeti ile Tekstüre Yapan Büküm Makinasının Geliştirilmesi, Prototip Makina Tasarımı ve İmalatı” isimli proje kapsamında geliştirilen tekstil makinasındaki iplik gerginliğini emniyetli çalışma değerinde tutacak ideal bir gerginlik kontrol sistemi tasarlanması amaçlanmıştır. Kontrol sistemi tasarımına geçmeden önce sistemdeki iplik gerginliğini temsil edecek bir teorik model bulunmuştur. Fizik yasaları sonucu elde edilen bu teorik modeldeki bazı parametrelerin değerlerini bulmak mümkün olmadığından dolayı sistem tanılama yapılmasına karar verilmiştir. Bu aşamada, sisteme PRBS giriş fonksiyonu uygulandığında karşılık gelen çıkış verileri toplanmış ve model yapısı olarak ARX modeli seçilmiştir. Sonrasında MATLAB içerisinde çalışan MidSys Toolbox yardımıyla en küçük kareler metoduna dayanan parametre kestirimi yapılarak sistemdeki iplik gerginliğinin durum-uzay modeli elde edilmiştir. Modelleme sürecinden sonra kontrol sistemi olarak durum-uzay modeline dayanan model öngörülü kontrol algoritması seçilerek bozuculu model, bozucusuz model ve model belirsizliği durumları için çeşitli simülasyonlar yapılmıştır.
  • Öge
    Dinamik Matris Kontrol Ve Genelleştirilmiş Öngörülü Kontrol Algoritmalarının Karşılaştırılması
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-06-09) Ok, Savaş ; Özsoy, Can ; Sistem Dinamiği ve Kontrol ; System Dynamics and Control
    Bu çalışmada, Model Öngörülü Kontrol’ün alt dallarından biri olan Dinamik Matris Kontrol ile bu alanda gelinen en son nokta olan Genelleştirilmiş Öngörülü Kontrol algoritmaları karşılaştırılmıştır. DMC endüstride en yaygın kullanılan algoritma olmasına karşın GPC, üzerinde akademik olarak en çok çalışılıp geliştirilen ve endüstride DMC’nin yerini alması muhtemel olan daha üstün bir algoritmadır. Bu nedenle bu iki algoritmanın karşılaştırılması yapılmıştır. Avantajları ve dezavantajları ortaya konmuştur. DMC ve GPC ile, tezin içeriğinde ayrıntıları verilen birbirinden farklı dinamiğe sahip modellerin MATLAB yardımıyla kontrolü gerçekleştirilmiştir. Kontrol sırasında, model belirsizliğin, bozucuların ve beyaz gürültünün etkisi göz önünde bulundurulmuştur. Elde edilen simülasyonların incelenmesi sonucunda, DMC ve GPC’nin, sistemlere etki eden bozuculara karşı duyarsız kaldığı görülmüştür. Yani bozucu etkisi yok edilebilmektedir. Ayrıca bu kontrolcülerin, minimum faz olmayan sistemleri, yanlış model dereceli sistemleri ve zaman ile değişen sistemleri kontrol etmede çok başarılı olduğu görülmüştür. GPC’nin DMC’ye karşı bir üstünlü olan; kararsız sistemleri kontrol edebildiği de görülmüştür.
  • Öge
    Süspansiyon Parametreleri Optimizasyonu Ve Yarı-aktif Eleman İle İstenen Pasif Damper Karakteristiklerinin Elde Edilmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-06-26) Özcan, Dinçer ; Güvenç, Levent ; Sistem Dinamiği ve Kontrol ; System Dynamics and Control
    Bu çalışmada, bir hafif ticari aracın pasif süspansiyonundaki yay ve damper karakteristiklerinin optimizasyonu yapılmıştır. Bu amaç için çeyrek araç, yarım araç ve tam araç süspansiyon modelleri oluşturulmuştur. Doğrusal olmayan karakteristiklerin optimizasyonunda, bir temel karakteristik şekli benimsenip, bu şeklin bir ölçeklendirme katsayısı ile çarpılarak optimize edilmesi yöntemi benimsenmiştir. Optimizasyon sonuçları, aracın yüksek serbestlik dereceli bir modeli ile, çift şerit değiştirme manevrası ve geniş aralıkta frekansa sahip sinüzoidal yol profili kullanılarak sınanmıştır. Bir süspansiyon parametreleri optimizasyonu aracı olarak, bu optimizasyon çalışmalarını içeren bir kullanıcı arayüzü programı hazırlanmıştır. Söz konusu araç için bir yarı-aktif süspansiyon sistemi tasarlanmıştır. Tasarlanan Skyhook, Groundhook ve global şasi kontrolcülerinin performansları, aracın yüksek serbestlik dereceli modeli kullanılarak benzetimlerle ve prototip araç ile test düzeneği ve test parkuru testleriyle sınanmıştır. Yarı-aktif damper ile istenen herhangi bir pasif damper karakteristiğinin elde edilmesini içeren bir yöntem sunulmuştur. Yöntemin bir kullanım alanından bahsedilmiş, sağladığı avantajlara işaret edilmiştir.
  • Öge
    Ac Motorlarda Gözlemleyici İle Vektör Kontrolü
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-06-29) Okta, Abdurrahman Said ; Özsoy, Can ; Sistem Dinamiği ve Kontrol ; System Dynamics and Control
    Bu çalısmada, asenkron motor kontrol yöntemlerinden dogrudan vektör kontrol ve dogrudan moment kontrol yöntemleri incelenmistir. Bu yöntemler yardımıyla sensörsüz asenkron motor kontrolü üzerine bir çalısma yapılmıstır. Ayrıca sensörsüz hız ve akı kestrimi için motor kontrolünde kullanılan gözlemleyicilerden en yaygın kullanılanları hakkında bilgi verilmistir. Daha sonra her iki motor kontrol yönteminin gözlemleyiciler yardımıyla hız ve akı kestirimini nasıl yaptıgı gösterilmistir. Dogrudan vektör kontrol yönteminde hız adaptif akı gözlemleyicisi, dogrudan moment kontrolde ise genisletilmis kalman filtresi kullanılmıstır. Her iki kombinasyon için Matlab simulink ortamında simulasyonlar yapılmıstır. Bulunan degerlerde rotor hızı ve referans hız arasındaki kontrol hatası ve gözlemleyici hız kestrim hataları karsılastırılmıstır. Bu karsılastırma sonucu dogrudan vektör kontrol yönteminde kontrol hatasının dogrudan moment kontrol yöntemine göre daha az oldugu saptanmıstır.
  • Öge
    Stewart Platformu Tasarımı
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-06-29) Ulaş, Burak ; Bayraktaroğlu, Zeki Yağız ; Sistem Dinamiği ve Kontrol ; System Dynamics and Control
    Bu çalışmada paralel manipülatörlerin en bilinen tipi olan Stewart Platformu mekanizmasının belirlenen tasarım kriterlerini karşılayacak şekilde tasarlanması amacıyla kullanılabilecek yöntemler araştırılmıştır. Sınırları tanımlanan çalışma uzayını sağlayacak mekanizma boyutları Parametre Uzayı Yaklaşımı kullanılarak belirlenmiştir. Uç elemanının taşıyabileceği yüke bağlı eyleyici kuvvetlerinin belirlenmesi amacıyla dinamik benzetimlerden faydalanılmıştır. Çok gövdeli sistem benzetimlerinden elde edilen sonuçlar sistemin doğrusal olmayan matematik modelinin çıkışları ile karşılaştırılarak modellerin doğrulanması gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan sistemin eyleyici sınırlarına bağlı azami yük ve ivme değerleri hesaplanmıştır.