FBE- Makine Mühendisliği Lisansüstü Programı
Bu topluluk için Kalıcı Uri
Makina Mühendisliği Ana Bilim Dalı altında bir lisansüstü programı olup, sadece doktora düzeyinde eğitim vermektedir.
Gözat
Konu "ABS contol" ile FBE- Makine Mühendisliği Lisansüstü Programı'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeEkstremum Arama Metodu Ve Otomotiv Kontrolu Alanında Uygulamaları(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011-05-30) Dinçmen, Erkin ; Güvenç, Bilin Aksun ; Makina Mühendisliği ; Mechanical EngineeringKontrol uygulamalarındaki ana yöntem, ele alınan bir sistemi belli bir çalışma noktasına veya referans yörüngesine oturtmaktır. Fakat bazı kontrol problemlerinde, arzu edilen sistem performansı ile o performansı sağlayacak sistem çalışma noktası arasındaki ilişki önceden bilinmemektedir. Örneğin sistemin çalışma noktası ile çıkışı arasında o şekilde bir ilişki olabilir ki, bu fonksiyonun bir ekstremumu olabilir ve amaç, sistem çıkışını bu ekstremum değere getirecek çalışma noktasının aranması olabilir. Sistemin çalışma noktası ile çıkışı arasındaki fonksiyonun belirsizliği, çıkışı maksimize (veya minimize) edecek çalışma noktasının bulunması için bir uyarlama algoritmasının kullanımını gerekli kılmaktadır. Bu problem Ekstremum Arama Algoritması (EAA) ile çözülebilmektedir. Bu algoritma, sistemin performans fonksiyonunun tamamen veya kısmen bilinmediği, zamanla değişebildiği, sistemin eğrisel olduğu, belirsizlik ve bozucular içerdiği durumlar için uygundur. Örneğin acil durum frenlemesinde ihtiyaç duyulduğu gibi, bilinmeyen yol koşullarında tekerlek ile yol arasındaki teker kuvvetlerinin maksimize edilmesi başa çıkılması gereken zor bir iştir. Yol sürtünme katsayısı genellikle önceden bilinmemektedir ve anlık olarak kestirimi zordur. ABS kontrol algoritması, bilinmeyen yol koşullarında teker frenleme kuvvetini maksimize edecek hidrolik fren basıncının optimum çalışma noktasını bulmalıdır. Optimum çalışma noktası seçimindeki bir yanlış karar, ya olabilecekten daha az frenleme kuvvetinin üretilmesine ya da tekerleklerin kilitlenmesine, böylece aracın kontrol edilebilirliğinin ortadan kalkmasına sebep olacaktır. Minimum durma mesafesi ancak tekerleklerin, tekerlek kuvveti-tekerlek kayma oranı eğrisinde en tepe noktasında çalışmaları durumunda gerçekleşir. Bu durumda tekerleklerin kilitlenmesi engellendiği için aracın yanal kararlılığı ve direksiyon ile yönlendirilebilirliği de iyileşecektir. Tezde önce, optimum tekerlek kayma değeri bilinmeden tekerlek kuvvetinin maksimize edilmesi için, tekerlek modeli parametrelerinin uyarlanması yöntemi ile entegre edilmiş bir Ekstremum Arama Algoritması (EAA) önerilmiştir. Bunun için bir çeyrek araç modeli ele alınmıştır. Literatürdeki çoğu ekstremum arama algoritmaları, optimum çalışma noktasını ararken amaç fonksiyonunun gerçek zamanlı olarak ölçümüne dayanmaktadır. Bu çalışmada önerilen kontrol algoritması, amaç fonksiyonunun anlık ölçümü gereksinimini ortadan kaldırarak onun yerine parametre uyarlamalı analitik bir yöntem geliştirmiştir. Kararlılık ve global maksimum noktasına yakınsama durumları, Lyapunov kararlılık analizi ile gösterilmiştir. Önerilen yaklaşımın etkinliğini göstermek için farklı yol koşullarında simulasyon çalışmaları yapılmıştır. İkinci olarak, boyuna frenleme yanında engelden kaçınma manevrasında olduğu gibi yanal hareketi de gözönüne alan EAA temelli bir ABS kontrol algoritması sunulmuştur. Bu algoritmada, yol sürtünme katsayısını kestirmeye gerek kalmadan, tekerlek ve yol arasındaki optimum kayma oranı anlık olarak aranmaktadır. Literatüre getirilen bir yenilik olarak, “tekerlek kuvveti”-“kayma oranı” karakteristik eğrisi üzerinde tekerleklerin çalışma bölgesini belirlemek için sürücü direksiyon girişi ABS frenleme prosedürüne eklenmiştir. Sadece boyuna frenleme durumunda algoritma, tekerleklerin çalışma bölgesini, kuvvet-kayma eğrisinin tepe noktası yakınında tutmaktadır. Eğer sürücü frenlemeye ek olarak yanal hareket de talep ederse, tekerleklerin çalışma bölgesi otomatik olarak değiştirilmekte ve böylece yanal tekerlek kuvvetleri arttırılarak aracın yanal kararlılığı iyileştirilmektedir. Gerçek bir araçtan alınan ölçümlerle doğrulanmış bir tam araç modeli kullanılarak yapılan simülasyonlar algoritmanın etkinliğini göstermektedir. Üçüncü olarak, bir paralel tip hibrid elektrikli araç (HEA) için enerji yönetimi stratejisi önerilmiştir. HEA’lar, daha verimli, daha az çevreyi kirleten araçlara gereksinim sonucunda geliştirilmiştir. Elektrikli araçlar parlak bir çözüm olsa da şu andaki kısa menzilleri ve uzun batarya şarj süreleri, yaygın kullanımlarını geleceğe ötelemektedir. HEA’lar bu doğrultuda kabul edilebilir bir ara çözüm sunmaktadırlar. Hibrid bir elektrikli araçta, elektrokimyasal bir batarya ile güç verilen bir elektrikli motor (EM), fosil yakıt tarafından güç verilen içten yanmalı motor (İYM) ile birlikte kullanılmaktadır. Bunlar, yakıt tüketimi ve emisyonları azaltmadaki önemli potansiyelleri ile günümüzde en uygulanabilir teknoloji olarak görülmektedirler. Tezde verilen HEA enerji yönetim stratejisinin ana amacı, toplam verimi maksimize ederek yakıt tüketimini iyileştirmek ve bunu yaparken de sürücünün güç isteğini karşılamak, batarya şarj durumunu korumak ve İYM, EM güç kısıtları gibi çeşitli kısıtları göz önüne almaktır. Önerilen enerji yönetimi stratejisinde, ekstremum arama algoritması, toplam verimi maksimize edecek şekilde içten yanmalı motor ve elektrik motoru arasında optimum tork dağılımını belirlemektedir. Kontrol stratejisi üst seviye ve alt seviye olmak üzere iki seviyelidir: Üst seviyedeki karar verme kontrolcüsü aracın hangi modda çalışacağını tespit eder. Bu modlar: İçten yanmalı motor ve elektrik motorunun eşzamanlı çalışması, yalnızca elektrik motoru, yalnızca içten yanmalı motor, veya rejeneratif frenleme modlarıdır. İçten yanmalı motor ve elektrik motorunun eşzamanlı çalışması sırasında, bu iki enerji kaynağı arasındaki optimum enerji dağılımını ekstremum arama algoritması, toplam verimi maksimize edecek şekilde belirlemektedir. Böylece literatürde ilk defa bir ekstremum arama algoritması HEA kontrol problemine uyarlanmıştır. Önerilen kontrol algoritmasının performans değerlendirmesi için ayrıca bir dinamik programlama (DP) çözümü de elde edilmiştir. DP çözümü, ele alınan sürüş çevrimi ve sürüş koşulları için elde edilebilecek minimum yakıt tüketimini hesaplamaktadır. DP prosedürünü uygulamak için, bütün bir sürüş çevrimi ve sürüş koşulları önceden bilinmelidir. Gerçek bir araçta gelecekteki sürüş koşulları bilinmediği için DP gerçek zamanlı bir kontrolcü olarak kullanılamaz. Dinamik programlama çözümü gerçek zamanlı kontrol algoritmasının performansının değerlendirilmesi için kullanılmaktadır. Tezde önerilen kontrol algoritmasının etkinliğini göstermek için gerçekçi bir araç modeli kullanılarak çeşitli sürüş çevrimleri ile simülasyonlar yapılmıştır.