Comparison of single state dynamic friction models and friction observers
Tek durumlu dinamik sürtünme modellerinin karşılaştırılması ve sürtünme gözleyicileri
- Tez No: 126965
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HAKAN TEMELTAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2002
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 86
Özet
ÖZET Bu tez çalışması iki bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde sürtünmenin ne olduğu, nasıl modellendiği hakkında bilgi verilmiştir. Coulomb ve vizkoz sürtünme modelleri gibi en temel statik sürtünme kuvvetinden başlanıp Karnopp, Dahi, LuGre ve Elasto-Plastik sürtünme modellerine kadar geniş çapta birçok statik ve dinamik sürtünme modeli incelenmiştir. Ayrıca yapışma, Stribeck etkisi, sürtünme gecikmesi, kayma öncesi hareket, hız değişim noktalarında sürtünme davranışları incelenmiştir. Birinci bölümün son kısmında da dinamik modellerden Lugre ve Elasto-Plastik sürtünme modelleri daha ayrıntılı olarak incelenmiş ve çalışma simulasyon ve gerçek elektrö-mekanik sistem üzerindeki deneylerin sonuçlarının karşılaştırı lm ası ile so nlandırılmıştır Elasto-Plastik sürtünme modelinin gerçeğe daha yakın sonuç verdiği ortaya konulmuştur. Elektro-Mekanik sistemde gerçekleştirilen deneylerin doğruluk seviyesini arttırmak için sürekli durum testi, PRBS testi ve Dahi eğrisi testi gerçeklenerek sistem parametrelerini tanımlama çalışmaları yapılmıştır. İkinci bölümde Elasto-Plastik sürtünme modelinin daha doğru sonuçlar verdiği kabul edilerek sürtünme gözleyicileri karşılatırılmıştır. Bu çalışma için Luenberger tipi gözleyici ile Ayrık tip gözleyici ele alınmıştır. Her İM gözleyici de öncelikle Matiab/Simulink ortamında gerçeklenip daha sonra da elektro-mekanik sistem üzerine uygulanmıştır. Simulasyon ve gerçek sistem test sonuçlan karşılaştırmalı olarak verilmiştir. Bu çalışmada simulasyon ve modelleme ortamı olarak Matlab/ Simulink yazılımı, gerçek sistem uygulamaları için dSPACE DSİ 104 DSP kartı, firçasız doğru akım motoru ve sürücü donanımı ile ControlDesk isimli gerçek zaman veri yakalama yazılımı kullanılmıştır. Simulasyon ve gerçek sistem sonuçları karşılaştrıldığın da ayrık tip gözleyici kullanıldığında elastik yer değiştirme parametresi z'nin gözlenen değerlerinin simulasyon değerlerine daha yalan olduğu görülmüştür. Fakat Ayrık tip gözleyicide hızın gözlenmesi mümkün olmadığından hız ölçülen pozisyon değerinin türevi alınarak elde edilmiştir, bu da gerçek sistemde hızın olduğundan daha yüksek bir şekilde elde edilmesine sebep olmuştur. Luenberger tipi gözleyicide de elastik yer değiştirme için benzer sonuçlar elde edilmesine rağmen gözlenen z değerlerinde parazitik etki gösteren gürültüler görülmüştür.
Özet (Çeviri)
SUMMARY This thesis study contains two main chapters. In the first chapter, detailed information was given about friction. Beginning with basic static friction models like Coulomb and viscous friction models, variety of different static and dinamic friction models were studied. Moreover, different friction behaviors like Suction, Stribeck effect, Friction lag, Presliding movement, friction at velocity reversal point were examined. At the end of chapter one, LuGre and Elasto-Plastic dinamic friction models were examined in detail, and comparing the results of simulations and experiments on the real electro-mechanical system, the study was ended. In that comparison, it was stated that Elasto-Plastic friction model gives closer results to the real system results. In order to increase the accuracy of electro-mechanical system experiments, applying Steady State test, PRBS test and Dahl curve test, a system parameter identification study was held. In the second chapter, assuming Elasto-Plastic friction model gives better results, the friction observers were compared. For this study, Luenberger-like observer and Discrete observer were used. After realizing both of the observers in Matlab/Simulink simulation environment, they were applied to the real electro mechanical positioning system. Simulation and real system results were given with comparison. In this study, Matlab/Simulink software was used as simulation and modelling environment, dSPACE DS1104 DSP card, brushless D.C. motor hardware and ControlDesk tracing and capturing software were used as real-time system applications. When the simulation and real system results were compared, it was seen that observed z elastic displacement values in real system were closer to observed values in simulation if we use Discrete observer. However, since it is not possible to observe velocity in Discrete observer, the velocity was derived from the measured position value, and this caused the velocity to be estimated bigger than its real value. Although the similar results were obtained for z elastic displacement using Luenberger-like observer, it was seen that there are noises on the observed z values. XI
Benzer Tezler
- İniş takımlarında kullanılan amortisörlerin matematiksel modellemesi ve analizi
Mathematical modeling and analysis of shock absorbers used in landing gear
SÜLEYMAN MURAT KÖROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM OZKOL
- Yüksek devirli gemi diesel motorlarının analitik ve deneysel incelenmesi
An Analytical and exeperimental investigation of high speed marine diesel engines
OSMAN AZMİ ÖZSOYSAL
- Klasik ve alternatif titreşim yutucuların incelenmesi
Investigating the classical and alternative vibration absorbers
RIDVAN DOĞRU
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KENAN YÜCE ŞANLITÜRK
- Bıyokütle-kömür karısımlarının yanmasının incelenmesi
Investigation of co-firing coal and biomass blends
CANSU DENİZ CANAL
Doktora
Türkçe
2023
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAKUP ERHAN BÖKE
PROF. DR. ALİ CEMAL BENİM
- Ev tipi bir buzdolabının dinamik çevrim davranışının modellenmesi ve farklı parametrelerin sistem üzerindeki etkilerinin deneysel validasyonu
Modeling the dynamic cycle behavior of a domestic refrigerator and experimental validation of the effects of different parameters on the system
AKIN ÇAĞLAYAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERTAÇ ÇADIRCI