Aktif manyetik yataklı volan enerji depolama sistemlerinin nonlineer kontrolü
Nonlinear control of flywheel energy storage systems
- Tez No: 171106
- Danışmanlar: DOÇ.DR. SELİM SİVRİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2005
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 99
Özet
ÖZET Bu tez çalışmasında aktif manyetik yatakların lineer ve nonlineer kontrolü çalışılmıştır. Manyetik yataklar elektromanyetik kuvvetlerin kontrolü ile rotor ve yatak arasında temassız bir yataklama sağlayan sistemler olup, açık çevrim kararsız olduklarından dolayı aktif kontrol gerektirmektedirler. Sekiz bölümden oluşan çalışmanın birinci bölümünde, son yıllarda oldukça sık kullanılan manyetik yatakların tarihsel gelişimi, avantaj ve dezavantajları ve çalışma prensipleri anlatılmıştır. ikinci bölümde volan enerji depolama sistemlerinin enerji denklemleri, malzeme ve malzeme geometrileri, volan malzeme imalindeki kriterler ve dinamik problemlere yer verilmiştir. Aktif manyetik yatakların (AMB) kontrolünü yapabilmek için yatak sisteminin modellenmesi gerekmektedir. Üçüncü bölümde aktif manyetik yatak sistemleri için gerekli olan matematiksel ifadelerin çıkarılması, tek eksenli bir aktif manyetik yatağın lineer ve nonlineer olarak modellenmesi ele alınmıştır. Dördüncü bölümde aktif manyetik yatakların kontrolünde bir yöntem olan Backstepping Kontrol Tasarımı ve bu tasarımı gerçekleme için gerekli olan Lyapunov Fonksiyonu anlatılmıştır. Beşinci bölümde daha önceden deneysel olarak çalışılmış beş eksenli bir volan AMB sisteminin lineer ve nonlineer modellenmesi ele alınmıştır. Ayrıca bu denklemlerin aktuatör düzlemine olan transformasyonu gerçekleştirilmiştir. Altıncı bölümde dört ve beşinci bölümlerin ışığında lineer, nonlineer ve servo Backsteppig Kontrol Dizaynı tasarlanmıştır.Dizayn edilen kontrolör çıkışından elde edilen kontrol akımlarının sargılara uygulanması Bölüm 7'de anlatılmıştır. Tasarımı yapılan lineer ve nonlineer kontrolörler AMB sistemleri için kontrolünün MATLAB programında oluşturulan simülasyon modellerine uygulanmıştır. Sonuçlar Bölüm 8'de verilmiştir. Dokuzuncu ve son bölümde ise, yapılan çalışmanın sonuçları ve bu konu ile ilgili araştırmaların daha da ileriye gitmesi için öneriler verilmiştir.
Özet (Çeviri)
VI SUMMARY In this thesis, linear and non-linear control of the active magnetic bearing systems are studied. Magnetic bearing systems provide frictionless bearing controlled by electromagnetic forces. Due to their open loop unstability, they need to use active control. The study is comprised of eight sections. In the first section the historical developments, advantages, disadvantages and function principle of magnetic bearings which have been mostly used in last years are presented. In second section, the energy equations of flywheel energy storage systems and flywheel materials and material shapes and the criterion of material and dynamic problems are discussed. For the control of Active Magnetic Bearing Systems the bearing system must be modelled. In the third section, derivation the mathematical definition for the Active Magnetic Bearing Systems, and the linear and nonlinear modeling of the one axis Active Magnetic Bearing are investigated. In Fourth section, the Backstepping control design which can be used as a control method by Active Magnetic Bearings and the Lyapunov function to provide these are presented. In fifth section, linear and non-linear models of a five-axis flywheel AMB are discussed which have previously studied empirically. Furthermore, the transformation of these equations according to the actuation axis has been realized. In sixth section, a Backstepping Control Desing made for the linear, nonlinear and servo models, according to the forth and fifth section.vu Appliying the control currents that obtained from the designed controller output to magnet coils are described in Section 7. Designed Linear and non-linear controllers are implemented on the simulation model that composed in MATLAB for the active magnetic bearing systems. Results are given at Section 8. In ninth and last section, the results of these study and the advices for the lookout of the investigation of Active Magnetic Bearing are given.
Benzer Tezler
- The design and adaptive control of a novel hybrid magnetic bearing system
Yeni bir hibrid manyetik yatak sistemi tasarımı ve uyarlamalı kontrolü
SİNAN BAŞARAN
Doktora
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELİM SİVRİOĞLU
- Aktif manyetik yataklı elastik rotorun robust kontrolü
Robust control of flexible rotor active magnetic bearing system
SİNAN BAŞARAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Makine MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELİM SİVRİOĞLU
- Multi-objective robust control of rotor/active magnetic bearing systems
Rotor/aktif manyetik yatak sistemlerinin dyanımlı kontrolu
İBRAHİM SİNA KUSEYRİ
Doktora
İngilizce
2011
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. EMRE KÖSE
- Elastik rotorlu bir manyetik yatak sisteminde kontrol uygulamaları
Control applications of a flexible rotor magnetic bearing system
BEYTULLAH OKUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERKAN ZERGEROĞLU
- Design of active magnetic bearing spindles for micro-milling applications
Mikro freze uygulamaları için aktif manyetik yatak millerinin tasarımı
KAZI SHER AHMED
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Mekatronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BEKİR BEDİZ