FBE- Mekatronik Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Son Başvurular
1 - 3 / 3
-
ÖgeDemiryolu araçları için yeniden tutunma kontrolünün ve kararlılık analizlerinin yapılması(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2017-09-18)Demiryolu endüstrisinde, cer sisteminin güvenilirlik, konfor, ve performansının iyileştirilmesine, demiryolu aracının hareketi süresince yanal kararlılığının korunmasına ilişkin kriterlerin sağlanması gerekmektedir. Bu alanda etkili rekabetin yapılabilmesi, yüksek hızlarda araç kararlılığını muhafaza eden ve düşük tekerlek-ray temas koşullarında, optimum cer performansı sağlayan demiryolu araçlarının tasarlanmasına bağlıdır. Düşük tutunma problemine yol açan ağaç yaprakları, yağ, yağmur, kar vb. koşullar tarafından etkilenmiş tekerlek-ray yüzeyi şartlarına, ayrıca demiryolu aracının kinematik parametrelerine doğrudan bağımlı olan tutunma katsayısı; yüksek ölçüde doğrusal olmayan, zamanla değişen karakteristiğe ve karmaşık bir doğaya sahiptir. Frenleme ve cer kuvvetleri, tekerlek-ray temas bölgesindeki tutunma katsayısına ve bileşke normal kuvvetine dayanmaktadır. Normal kuvvetin kontrol edilmesindeki kısıtlamalar sebebiyle, cer ya da frenleme eforları, yalnızca tutunma katsayısının maksimum seviyeye çıkartılması ile arttırılabilir. Trenlere uygulanan aşırı cer gücü, tekerlek-ray temasında oluşan tutunmanın yetersiz kullanımına ve aşırı güç tüketimine neden olurken, yetersiz tahrik kuvveti de trenin verimsiz çalışmasına yol açar. Bu nedenle, enerji tüketiminin dengesinde, emniyetli ve güvenilir çalışmada, yeniden tutunma kontrolünün gerekliliği tartışılmaz. Tutunmanın etkin bir şekilde kullanılması; erken meydana gelen tekerlek-ray hasarlarını önlemekle kalmaz, aynı zamanda, yolculuk süresini en aza indirerek, işletim maliyetlerini düşürür. Tekerlek-ray arasındaki tutunma; çevresel koşullar, demiryolu aracı hızı, kayma hızı vb. gibi birçok parametrenin doğrusal olmayan fonksiyonudur. Bu sebeple, maksimum cer gücünü sağlamak, güç kayıplarını azaltmak, tekerlek-ray aşınmasını önlemek için, kayma hızının yeniden tutunma kontrolörü tarafından denetlenmesi, dolayısıyla, cer motor momentinin sınırlandırılması gerekmektedir. Yeniden tutunma kontrolünün yanında, demiryolu aracının yüksek hızlarda çalışması esnasında, yanal kararlılığının korunması da, artan hız talepleri nedeniyle, oldukça önemli bir konu haline gelmiştir. Demiryolu taşıtlarında yanal kararlılık; raydan çıkma ve salınım kararlılığı şeklinde incelenmektedir. Salınım hareketi; tekerlek setinin yanal yerdeğiştirmesi ve yalpa açısının bağlaşık hareketi şeklinde tanımlanmakta, sınır çevrim tipi bir titreşim davranışı olarak karakterize edilmektedir. Demiryolu aracı, tasarım parametreleri tarafından belirlenen, belirli bir kritik hızın üzerine çıktığında, artan genlikli salınım kararsızlığı göstermektedir. Bu kritik hız değeri de, aracın kinematik ve dinamik parametrelerine, yol özelliklerine göre değişmektedir. Bu tez; "Cer modunda, etkili ve gelişmiş bir yeniden tutunma kontrol stratejisi geliştirilmesini ve demiryolu aracının yanal kararlılığının bütüncül bir yaklaşım ile analiz edilmesini'' amaçlamaktadır. Demiryolu aracının yanal kararlılık özelliklerini analiz etmek ve cer sisteminin kontrolünü sağlamak için; kritik salınım hızını ve raydan çıkma durumunu yüksek doğruluk ile tespit edebilen ve üzerinde etkili bir cer kontrolünün yapılmasının mümkün olduğu, iki ayrı model kurulmuştur. Bunlar; "Bağlaşık yanal dinamik modeli" ve "Doğrusal olmayan kayma davranışı ile ilişkili efektif boylamsal model"dir. Önerilen demiryolu aracı modelleri, değişken yapılı model referans uyarlamalı, dayanıklı uyarlamalı ve kayan kipli kontrolör algoritmaları geliştirmeye uygundur. Toplamda 51 serbestlik dereceli, doğrusal olmayan bağlaşık hareket denklemleri, eğri yol üzerinde hareket eden demiryolu aracının çoklu-gövdeli dinamik davranışını ve zaman&frekans yanıtını ifade etmek için çözülmüş, "Tekerlek-ray temas modeli" de dahil olmak üzere, "Dayanıklı uyarlamalı ve modifiye edilmiş süper-büküm kayan kipli yeniden tutunma kontrolü benzetimleri", "Matlab&Simulink" programında gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen bu kontrol algoritmaları, tekerlek kaymasını zamanında bastırmakla kalmaz, aynı zamanda cer sisteminin doğrusal olmayan özellikleri ve tekerlek-ray arayüzündeki tutunma seviyesinin belirsizlikleri gibi bir takım zorluklar altında, tekerlekler tekrar tutunduktan sonra, en iyi cer performansını korur. Tutunma kuvveti ile kayma açısal hızı arasındaki karmaşık doğrusal olmayan ilişki nedeniyle, böyle bir problemin, en iyi kayma oranı bilinmedikçe, üstesinden gelinmesi zordur. Optimum kayma açısal hızını tahmin etmek ve izlemek için, optimum bir arama stratejisi geliştirilmiştir. Kademeli olarak değişen düşük tekerlek-ray temas koşulları altında, kayma-tutunma eğrisinin optimum çalışma noktası, tutunma kullanımını maksimize eden, en iyi kayma hızı araştırma algoritması ile tespit edilmiştir. Önerilen stratejiler sayesinde, cer motoruna ilişkin kontrol momenti, trenin kararsız kayma bölgesinden uzakta, ancak optimum tutunma bölgesinin yakınlığında olmasını sağlamak amacı ile otomatik olarak ayarlanır ve tutunma geri kazanıldığında, hedeflenen cer kapasitesine ulaşılır. Geliştirilen algoritmaların nihai sınırlandırılmasını sağlamak için gerekli matematiksel analizler yapılmıştır. Önerilen yeniden tutunma kontrol stratejilerinin etkinliği, yapılan teorik analiz ve nümerik simülasyonlar yolu ile doğrulanmıştır. Ardışık olarak gerçekleştirilen simülasyonların sonucunda katsayılarının en iyi şekilde modifiye edildiği süper-büküm algoritmasının, tekerlek-ray temas koşulları ani olarak değiştiği durumlarda, optimum kayma hızının izlenmesi açısından, dayanıklı-adaptif yöntem ile karşılaştırıldığında daha iyi bir performans gösterdiği ortaya çıkartılmıştır. Bu türden kontrol stratejilerine dair olası iyileştirme ve modifikasyonlar, gelecek çalışmalar için, gerçek-zamanlı test sistemi üzerinde deneysel olarak araştırılacaktır. Aynı zamanda, demiryolu aracının doğrusal olmayan dinamiklerinin incelenmesi amacıyla, Kalker'in teorisinden çıkartılan sezgisel doğrusal olmayan tekerlek-ray temas modeli ve Polach'a ait tekerlek-ray temas modeli, daha gerçekçi tekerlek-ray temas modellerinin elde edilebilmesi için LuGre sürtünme modelinin yarı-statik formu ile eşleştirilmiş ve bu sayede, araç üzerine etkiyen kayma kuvvetleri ile kayma momentleri hesaplanmıştır. LuGre model parametreleri, doğrusal olmayan optimizasyon metodu kullanılarak belirlenir. Bu yöntemin amacı, Polach ve Kalker modeli çıktıları ile yarı-statik LuGre modeli arasındaki hatayı, belirli çalışma koşulları altında en aza indirmektir. Boylamsal süspansiyon sisteminde, yalpa sönümleme kuvvetlerinin de dahil olduğu doğrusal olmayan özelliklerin etkisi altındaki demiryolu aracının, simetrik/asimetrik çatallaşma davranışı ve kararlı/kararsız hareketi, araç hızının değiştirildiği senaryolar dahilinde, detaylı biçimde analiz edilmiştir. Demiryolu aracının öncül tekerlek setinin yanal yerdeğiştirmesinin faz portreleri, bahsedilen iki tekerlek-ray temas modeli için kritik hızlarda çizilmiştir. Benzetim sırasında, tekerlek setinin yanal yerdeğiştirmesi modunda, asimetrik periyodik hareketler gözlemlenmiştir. Birden çok kararlı durumun bir arada bulunması, mevcut titreşimlerin genliklerinde sıçramalara neden olup, demiryolu aracının kararsızlık problemlerine yol açmaktadır. Lyapunov'un dolaylı yöntemi kullanılarak, kritik salınım hızları, yolun eğrilik yarıçapı parametresinin değişimlerine göre hesaplanır. Kalker modelinden uyarlanan LuGre modeline göre hesaplanmış kritik salınım hızlarının kestirim doğruluğu, Polach modelinden uyarlanan sonuçlara göre elde edilen doğruluktan daha yüksektir. Demiryolu aracının Hopf çatallaşması davranışı; boylamsal süspansiyon sistemindeki yalpa sönüm kuvvetleri, tekerlek-ray temasının sezgisel kayma modeli ve ölü-bölge açıklığı olan flanş-ray teması gibi doğrusal olmayan elemanlar göz önünde bulundurularak; demiryolu aracı, eğri yolda hareket ederken incelenmiştir. 51 serbestlik dereceli demiryolu aracının boylamsal ve yanal dinamiklerinin bağlaşık etkilerinin de dahil edildiği raydan çıkma modeli; yanal ivmelenme, jiroskopik faktörler, flanş açısı, sürtünme katsayısı, etkin tekerlek yarıçapı ve ray açıklığı gibi mekanik faktörlerin dinamik ve geometrik etkileri dikkate alınarak oluşturulmuştur. Demiryolu aracının yanal dinamiği, her altı adet tekerlek setinin, üç adet bogi çerçevesinin, ve araç gövdesinin yanal, dikey yerdeğiştirme, yuvarlanma, yalpalama ve yunuslama açısal yerdeğiştirmelerini dikkate alan; "Sezgisel doğrusal olmayan kayma modeli" kullanılarak modellenmiştir. Bu modele bağlı olarak, tekerlek tırmanması, tekerlek yükselmesi, tekerlek devrilmesi ve bunların kombinasyonları olan farklı türden raydan çıkma mekanizmalarının devreye girme evreleri öngörülebilir. Araç hızlarının raydan çıkma oranına olan etkileri, çeşitli süspansiyon parametreleri ve yol eğrilik yarıçapları altında araştırılmıştır. Böyle bir modelin geliştirilmesinin ana amacı, geleneksel raydan çıkma modelleri (Nadal, Weinstock vb.) üzerinden yorumlanamayan, tekerlek seti üzerindeki çeşitli dinamik ve geometrik parametrelerin, raydan çıkma davranışı üzerine olan etkilerinin sayısal analizini sağlamaktır.
-
ÖgeA Model Based Flight Control System Design Approach For Micro Aerial Vehicles Using Integrated Flight Testing And Hil Simulations(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2019)İnsansız hava araçları, uzun yıllardır askeri amaçlı operasyonlarda oldukça yoğun olarak kullanılmaktadırlar ve gelecekte de bu uygulamaların hızlı bir şekilde artması beklenmektedir. Operasyonel riskleri ve maliyetleri oldukça düşük seviyelere çektikleri için son yıllarda sivil alanlarda da kullanımları oldukça yaygınlaşmıştır. Hatta, hava trafik yönetimi çalışmalarındaki hızlı gelişmelere paralel olarak, insansız hava araçlarının şehir hava sahasına entegrasyonu çalışmaları da başlamış, birçok teknoloji firması yatırımlarını bu yönde yoğunlaştırma kararı almışlardır. Günümüzde kargo ve yolcu taşımacılığı için geliştirilen çok başarılı konseptleri görmek mümkündür. Hava araçlarının özellikle şehir içi taşıma uygulamalarında kullanılması ile birlikte bu sistemlerin uçuş güvenliğinin sağlanması daha da kritik bir konu haline gelmiştir. Şehir hava sahasını yöneten hava trafik yönetimi sistemini ve araç üzerinde bulunan güdüm ve kontrol sistemlerini hiyerarşik bir yapıda incelemek, genel sistemi daha anlaşılır bir hale getirecektir. Hiyerarşik olarak en üst kademede bulunan hava trafik yönetimi sistemi, hava araçlarının koordinasyonunu sağlayarak havada oluşabilecek bir çarpışmayı veya hava araçlarının şehirde bulunan sabit engellere (binalar, yer şekilleri, vs.) çarpmasını engellemektedir. Ancak, hava trafik yönetim sistemi ne kadar uygulanabilir ve etkin uçuş yörüngeleri üretirse üretsin, araç üzerindeki güdüm ve kontrol sistemleri bu komutları istenen başarım ile takip edemezse bu durum bütün sistemin güvenilirliğini oldukça yüksek seviyede tehlikeye sokacaktır. Bu nedenle, orta ve alt seviye sistemler olan güdüm ve kontrol sistemlerinin, belirli kararlılık ve performans gereksinimlerine göre tasarımı ve doğrulanması oldukça önem arz etmektedir. Bu tez kapsamında, sivil hava sahası içerisinde farklı amaçlar için kullanılabilecek olan sabit kanatlı dikey iniş ve kalkış yapabilen, sabit kanatlı ve döner kanatlı insansız hava araçlarının matematiksel modelleme ve kontrol sistem tasarımı çalışmaları yapılmıştır. Tezin ilk bölümünde, sabit kanatlı ve tilt-rotor konseptine sahip bir insansız hava aracı olan Turaç'ın altı serbestlik dereceli doğrusal olmayan matematiksel modeli oluşturulmuştur. Buradaki temel amaç, askı uçuşundan yatay uçuşa ve yatay uçuştan askı uçuşuna geçiş için uygun bir senaryo geliştirmektir. Elde edilen matematiksel model pervane tarafından hızlandırılan hava akımının gövde üzerindeki etkilerini de içermektedir. Bu etkiler seyir hızının, rotor tilt açısının ve hücum açısının bir fonksiyonudur. Pervane tarafından hızlandırılan hava akımının, pervane çıkışındaki kesit alanı ve akış hızı momentum teorisi kullanılarak elde edilmiştir. Gövde ve kanat üzerinde pervane hava akımı tarafından etkilenen alan üzerinde iki boyutlu aerodinamik analizler yapılmış ve pervane hava akımının etkileri modellenmiş, elde edilen aerodinamik katsayılar tablolar içerisine entegre edilip benzetim ortamına aktarılmıştır. İnsansız hava aracının gövde ve kanatlarının aerodinamik analizi hesaplamalı akışkanlar dinamiği araçları ile analiz edilmiş ve bu katsayılar da tablolar ile benzetim ortamına aktarılmıştır. Fazlar arası geçiş durumlarında (askı uçuşundan yatay uçuşa veya yatay uçuştan askı uçuşuna) insansız hava aracı üzerindeki aerodinamik ve itki kuvvet ve momentleri, hava aracı tilt mekanizmasına sahip olduğundan dolayı çok daha karmaşık bir şekilde etki etmektedirler ve aracın dinamiği oldukça karmaşık hale gelmektedir. Bu nedenle geçiş fazlarındaki uçuş güvenliğini sağlamak ve performansı belirli bir seviyede korumak için etkili bir faz geçiş metodunun tanımlanması gerekmektedir. Bu amaçla, uçuş hızı, tilt açısı, hücum açısı ve itki seviyesi için, dinamik sistemin durum değişkenlerine bağlı olarak, denge uçuşunu sağlayacak şekilde uçuş fazları arasında geçiş senaryoları oluşturulmuştur. Bu senaryolar uçuş kontrol sistemine bir komut olarak beslenebilmekte veya pilota uçuş sırasında kullanabileceği bir tablo olarak verilebilmektedir. Oluşturulan senaryolar kullanılarak geçiş fazı üzerinde benzetim çalışmaları yapılmış ve uçuş testleri gerçekleştirilmiştir. Tezin ikinci bölümünde, sabit kanatlı bir insansız hava aracı için, döngüde donanımsal benzetim (hardware-in-the-loop) ve uçuş testlerini içeren, model tabanlı uçuş kontrol sistem tasarımı gerçekleştirilmiştir. Bu uygulamada, insanlı hava araçları için geliştirilen sistem tanılama ve uçuş kontrol sistem tasarımı metodolojisi, sabit kanatlı insansız bir hava platformuna uyarlanmıştır. Kullanılan insansız hava aracı platformu, hareketli kara ve deniz araçlarını, belirli bir irtifadan, gövdeye sabit ve aşağı bakan bir kamera ile, otonom bir şekilde takip etmek için geliştirilmiştir. Hava aracının boylamasına ve yanlamasına doğrusal matematiksel modelleri, frekans bölgesinde açık-çevrim sistem tanılama metodolojisi ile elde edilmiş ve zaman bölgesinde doğrulanmışlardır. Tanılanan doğrusal modeller, yüksek hedef takip başarımı için gerekli olan uçuş kontrol sistemlerinin, birden fazla amaç fonksiyonlu parametre optimizasyonu metodu ile geliştirilmesi amacıyla kullanılmışlardır. Ayrıca, bu süreçte kestirimi yapılan aerodinamik katsayılar, altı serbestlik dereceli doğrusal olmayan modelin oluşturulmasında da kullanılmıştır. Oluşturulan doğrusal olmayan model, döngüde donanımsal benzetim sisteminin ana bileşenini oluşturmaktadır. Test süreci maliyetlerini ve kaza/kırım riskini en aza indirmek için, tasarlanan kontrol sistemleri gerçek uçuş testlerinden önce, döngüde donanımsal benzetim ortamında test edilmişlerdir. Donanım içerisine gömülen kontrol sistemi algoritmalarında herhangi bir mantıksal ve algoritmik hata olup olmadığı incelenmiştir. Tasarlanan ve donanım içerisinde hazır olarak gelen uçuş kontrol sistemlerinin başarım testleri de gerçekleştirilmiş ve karşılaştırmaları yapılmıştır. Yapılan uçuş testleri, tasarlanan kontrol sisteminin, rüzgar ve türbülanslı uçuş şartlarında, referans takip ve bozucu sönümleme performansının, hazır kontrol sisteminden çok daha iyi olduğunu göstermiştir. Tezin üçüncü bölümünde, sistem tanılama, model birleştirme (stitching) ve model tabanlı uçuş kontrol sistem tasarımı çalışmaları, agresif manevra kabiliyetine sahip, insansız, dört rotorlu hava aracı üzerinde uygulanmıştır. Üzerinde çalışılan insansız hava aracı, askı uçuşuna yakın şartlarda ve sistem dinamiğinin oldukça değiştiği hızlı ileri uçuş şartlarında agresif manevra kabiliyetine sahip olması için tasarlanmıştır. Bu tür bir sistem üzerinde klasik bir denetleyici tasarım süreci, referans takibinde performans kaybına ve hataların artmasına neden olacaktır. İnsansız hava aracının askı ve hızlı ileri uçuş dinamikleri arasındaki farkı yakalayabilmek için, insanlı hava araçları için geliştirilen uygulamalar esas alınmıştır. Askı ve yüksek hızlı ileri uçuş fazlarındaki doğrusal matematiksel modeller frekans bölgesinde sistem tanılama çalışmaları ile elde edilmişlerdir. Elde edilen matematiksel modellerin doğrulaması zaman bölgesinde analizler yapılarak gerçekleştirilmiştir. Farklı uçuş hızları için elde edilen uçuş denge koşulları ve tanılanan doğrusal modeller kullanılarak sistemin yaklaşık doğrusal olmayan (quasi-nonlinear) matematiksel modeli elde edilmiştir. Kapsamlı benzetim çalışmaları oluşturulan doğrusal olmayan model üzerinde gerçekleştirilmiştir. Tanılaması yapılan doğrusal matematiksel modeller, farklı dinamik gereksinimleri kısıt olarak içeren, birden fazla amaç fonksiyonu bulunduran optimizasyon tabanlı uçuş kontrol sistem tasarımı sürecinde, en iyi kontrol parametrelerini elde etmek için kullanılacaktır. ADS-33E-PRF içerisinde yer alan ve tam ölçekli helikopterler için kullanılan yanlamasına yeniden konumlandırma ve boylamasına ileri yönde hızlanma ve durma manevraları, kinematik ölçekleme yöntemi ile insansız hava aracı için uygun hale getirilmişlerdir. Tasarlanan denetleyiciler kullanılarak pozisyon koruma, yörünge takibi ve agresif manevra kabiliyeti uçuş testleri yapılmıştır. Ardından, Monte-Carlo benzetim çalışmaları ve uçuş test sonuçları karşılaştırılarak sonuçların ne kadar yakın olduğu incelenmiştir. Test ve analiz sonuçları göstermiştir ki, uygulanan kontrol sistem tasarımı metodolojisi, klasik yöntemler ile karşılaştırıldığında, yüksek hassasiyette ve tahmin edilebilir manevra kontrol kabiliyeti sağlamaktadır. Tezin dördüncü bölümünde, model referans uyarlamalı kontrol sisteminin bir iyileştirmesi sayılabilecek olan ve kapalı çevrim referans model içeren uyarlamalı kontrol sistemi, takviyeli öğrenme (reinforcement learning) metodu ile geliştirilmiştir. Referans model ile sistemin verdiği cevap arasındaki hata kullanılarak, uygulayıcı-değerlendirici (actor-critic) yapısında ve yapay sinir ağı ile oluşturulan ajan (agent, öğrenen sistem) eğitilmiş, geçici hal cevabını iyileştirmek için kapalı çevrim referans model içerisinde bulunan geribesleme kazancını arttırıp azaltması sağlanmıştır. Sistemin benzetim çalışmaları, bir nakliye helikopterinin basitleştirilmiş ve doğrusal boylamasına modeli üzerinde yapılmıştır. Geliştirilen uyarlamalı kontrol sisteminin geçici hal cevabı başarımının, diğer uyarlamalı kontrol sistemlerinin başarımları ile nicel olarak karşılaştırılabilmesi için, sistemin geçici hal performansı ile doğrudan ilişkili olan sinyallerin L-2 ve L-sonsuz normları hesaplanmıştır. Monte-Carlo benzetim çalışmaları ile incelenen sistemlerin, aerodinamik parametrelerdeki belirsizliklere karşı ne kadar dayanıklı oldukları incelenmiş ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Bu analizler sonucunda, değişken geribesleme kazancına sahip kapalı çevrim referans model kullanan uyarlamalı kontrol sisteminin, açık çevrim referans modele sahip uyarlamalı kontrol sistemine ve sabit geribesleme kazançlı kapalı çevrim referans modele sahip uyarlamalı kontrol sistemine göre çok daha iyi bir geçici hal cevabı performansına sahip olduğu, salınımları önemli ölçüde bastırdığı gösterilmiştir. Ayrıca, geliştirilen sistem üzerinde farklı adaptasyon ve öğrenme stratejileri kullanılarak, geniş bir uçuş zarfı içerisinde sistemin adapte olma kabiliyetini arttırma olanağı da sağlanmaktadır. Bir diğer değişle, geliştirilen uyarlamalı kontrol sistemi daha kapsamlı bir şekilde eğitildiği takdirde, farklı uçuş şartlarında da sistemin geçici hal cevabının iyileştirilmesi mümkün olmaktadır.
-
ÖgeÇimento Öğütme Prosesinin Modellenmesi Gözlemleyici Ve Üst Denetleyici Tasarımı(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2016-09-27)Çimento, suyla karıştırıldığında hidrasyon reaksiyonlarının etkisiyle sertleşen bir harç halini alan ve sertleştikten sonra, suyun altında olsa dahi, sertliğini ve kararlılığını koruyan bir inorganik malzemedir. Çimentonun kalitesi, basınç mukavemetiyle ölçülmektedir. Çimentonun kimyasal bileşimi, incelik değeri ve son ürünün partikül dağılımının basınç mukavemeti üzerindeki etkisi çok büyüktür. Çimento öğütme prosesi, çimento fabrikasındaki ana proseslerden biridir ve görevi ise, klinker ve istenilen ölçüde alçı ve katkı maddesinin harmanlanarak homojen hale getirilmesidir. Prosesin sonunda çimento elde edilir ve ürün paketleme hattına sevk edilir. Proses çok giriş çok çıkışlıdır. Girilen besleme miktarının ve ayrıştırıcı (seperatör) hızının ayarlanması ile belirli incelikte çimentonun elde edilmesi hedeflenmektedir. Proses, değirmene klinker, alçı ve istenilen çimento tipine göre katkı malzemesinin beslenmesiyle başlar. Değirmene beslenen hammaddelerin büyük bir kısmı ilk seferde homojen olarak karışmaz. Bu yüzden, karışım bir ayrıştırıcıya sevk edilir. Karışımın ayrıştırıcı motorun merkezkaç kuvvetinin etkisiyle savrulan ince kısmı çıkış hattına iletilir, geri kalanı ise değirmen girişine tekrar harmanlanmak üzere beslenir. Bu geri dönüş miktarı, besleme miktarının bir kaç katı kadardır. Dolayısıyla beslenen karışımın bir kaç kez öğütüldükten sonra ürün olarak çıkması söz konusudur. Bu da, girişin etkisinin ancak birkaç çevrim sonunda gözlenebildiği anlamına gelmektedir. Bu prosesi temsil etmek üzere prosesin daha önceki giriş çıkış değerlerini ve bozucu karakteristiğini kullanan çok giriş ve çıkışlı rastgele bozuculara haiz dinamik bir modele ve istenilen referans incelik değerlerine yaklaştırmak üzere en uygun besleme oranlarını ve ayrıştırıcı motor hızını hesaplayacak bir kontrolör tasarımına ihtiyaç duyulmaktadır. Bunun yanı sıra, otomatik partikül boyutu ve incelik ölçümü yapan sistemlerin çoğunun verimsiz çalışması ve iyi çalışan sistemlerin de çok maliyetli olması nedeniyle incelik ölçümü öngören bir sistemin de tasarlanması gerekmektedir. Tezde ilk aşamada veri toplama işlemi gerçekleştirilmiştir. Toplanan veriler işlenerek modelleme çalışmalarında kullanılabilecek hale getirilmiştir. Sonrasında ise besleme, değirmen vibrasyonu ve akımı, elevatör akımı vb. gibi giriş değerlerinin yardımıyla incelik değerini tahmini için Auto Regressive eXogenous Input (ARX), Nonlineer ARX, Temel Parçacık Analizi (PCA), Yapay Sinir Ağları (NN) ve Evrimsel Takagi Sugeno (eTS) metodları kullanılarak sistemin modeli elde edilmiştir. Yüzde uyum değeri yüksek bir model elde edildikten sonra, üst denetleyici çalışmalarına geçilmiştir. Oluşturulan model tarafından tahmin edilen incelik değeri ve diğer sistem parametreleri kullanılarak sistemin istenilen referans incelik değeri etrafında çalışmasını sağlayacak seperatör hızı ve tonaj değeri bilgilerini kullanıcıya sunan bir üst denetleyici model elde edilmiştir. Bu model, Evrimsel Takagi Sugeno (eTS) tekniği kullanılarak elde edilmiştir. Bu sistemin, gerçek zamanlı sisteme uygulanması ve sonrasında ürüne dönüştürülmesi planlanmaktadır. Üst denetleyici sistemler ile ilgili çalışmalar sürdürülmekle beraber ilk aşamada bir PID tipi denetleyici literatürde bulunan simulink modeline gömülerek denenmiştir. Bununla ilgili çalışma, “Otomasyon Dergisi” Aralık 2015 sayısında yayınlanmıştır.