Rotor-amy Sisteminin Bulanık Denetleyici İle Kontrolü Ve Denge Akımının Eniyileştirilmesi

Abstract

Bu çalışmada, Rotor-Aktif Manyetik Yatak (AMY) sistemin de kullanılmak üzere Bulanık Denetleyici Kontrolör (BDK) ile Enerji en-iyileştirilmesine algoritması (EİA) geliştirilmiştir. Başlangıç olarak AMY’larda harcanılan enerji miktarı literatürde yer alan iki farklı kontrol akımı üretim yöntemi için incelenerek denge akımının enerji kaybına olan etkisi ortaya konulmuştur. Buradan elde edilen sonuçlar göz önüne alınarak AMY’lardaki enerji kaybını en aza indirgeyecek olan EİA’sı geliştirilmiştir. Kontrolör olarak ise sistemde yer alan belirsizlikleri ve doğrusal olmayan yapıdan kaynaklanan etkileri bastırmak için Bulanık Denetleyici Kontrolör (BDK) tasarımı geliştirilmiştir. Önerilen kontrolör yapısının geliştirilen EİA’sı ile birlikte kullanılması sonucunda, hem enerji kaybının en aza indirilmesi hem de farklı bozucular karşısında sisteme ilişkin uygun eşdeğer katılık değeri seçilmesi sureti ile sistemin belirlenen sınırlar içerisinde çalışması ve gövdeye iletilen kuvvetin küçültülmesi sağlanmıştır. Böylece Rotor-AMY sistemine farklı çalışma koşullarına adapte olabilme özelliği kazandırılmıştır. Son olarak deneysel çalışmalar ile ortaya konulan teori karşılaştırılarak sonuçların birbirini desteklediği gösterilmiştir.

In this study a Fuzzy Supervisory Control (FSC) and a bias current optimazation algorithm was developed for a Rotor-Active Magnetic Bearing (AMB) system. The effect of the bias current on the energy consumption for both unidirectional and differential control current strategies is studied. As a result the benefit of optimising the bias current according to operational conditions is shown for magnetically levitated machines where the bias current is necessary for the static load or where you can not decrease the current controlibily under a certain limit . Then the FSC and the energy optimazation algorithm (EOA) is combined in series with the PID controller and with the whole system’s model that includes the magnetic bearings and the rotor dynamics. In conclusion by FSC and EOA algorithm the rotor vibrations are limited for a higher unbalance while transmitted force and the power consumption are minimised. So that new operational conditions with minimum noise and vibration are observed. It is also shown that the results of the simulation model are in a very good agreement with that of experiments.