Geri Dön

Aktif manyetik yataklı elastik rotorun robust kontrolü

Robust control of flexible rotor active magnetic bearing system

  1. Tez No: 300285
  2. Yazar: SİNAN BAŞARAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SELİM SİVRİOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2011
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 150

Özet

Bu tezde, elastik rotorlu bir aktif manyetik yatağın elastik titreşim modlarının bastırılmasını amaçlayan sürekli kararlı gürbüz kontrol tasarımı ve deneysel uygulamaları sunulmuştur. Sürekli sistem olarak düşünüldüğünde elastik rotorların teorik olarak sonsuz sayıda elastik modları vardır. Kontrol tasarımı yapabilmek için rotorun sonlu elemanlar yöntemi ile belirli sayıda elastik modunu içeren modeli oluşturulabilir. Bu durumda modelde hesaba katılmayan yüksek frekans modları kontrol sisteminde belirsizlik olarak veya ihmal edilen dinamikler olarak etki edecektir. Kontrol esnasında bu ihmal edilen modların uyarılmaması büyük önem taşımaktadır aksi halde kontrolü kararsızlaştıran spillover etkisi ortaya çıkabilir. Diğer yandan manyetik yatak sistemlerinin açık çevrim kararsız sistemler olması ve elektromanyetik kuvvetlerin doğrusal olmamalarından dolayı manyetik yatak rotor sistemlerinin kontrolü için gürbüz kontrol büyük önem taşımaktadır. Çalışmamız içersinde rotor hem rijit hem de elastik kabul edilerek modellemeler gerçekleştirildi. Kontrol tasarımları radyal ve eksenel yöndeki modeller kullanılarak ayrı ayrı yapıldı. kontrol tasarımı rijit rotor ve elastik rotor modellemesi kullanılarak gerçekleştirildi. Tasarlanan kontrolörler deneysel çalışmalarda rotor manyetik yatak sistemine uygulandı. Elastik rotorun ilk titreşim modunun geçilmesi tasarlanan kontrolör ile gerçekleştirildi. Hinf kontrolör ile yapılan deneylerde, rotor 7200 d/d devir sayısına kadar başarı ile döndürüldü ve birçok deneysel veri alındı. Alınan deneysel sonuçlardan Hinf kontrolün gürbüz kararlılığı sağladığı ve başarılı sonuçlara ulaşıldığı gösterildi

Özet (Çeviri)

In this thesis, active control of a flexible rotor system supported by magnetic bearings will be studied to pass the critical flexible modes and experimental verification will be explained. The flexible rotors are continuous system and they have theoretically infinite number of modes. We design a reduced order model to control the system by the help of the finite element method. In this case unmodelled high frequency modes are taken as uncertainty. Unmodeled flexible modes of the rotor in controller design may cause spillover effect in the control operation. Moreover, magnetic bearings are open loop unstable systems and have parametric and modeling uncertainties; therefore robustness is great importance for control of AMB systems. In this research, rotor AMB system is modeled either considering it rigid or flexible rotor. Different control design methods for axial and radial AMB modeling of the systems are studied. The control is designed using the flexible rotor AMB model by considering certain flexible modes. Simulations are realized for every controller study. Designed controllers are verified experimentally for axial and radial directions and many results are presented. The Hinf controller which is designed using model of the flexible rotor is succeeded to pass the first flexible mode of the rotor. The rotational speed of the rotor is increased up to 7200 rpm with designed controller. The robust stability and performance of the Hinf controller is quite good.

Benzer Tezler

  1. Elastik rotorlu bir manyetik yatak sisteminde kontrol uygulamaları

    Control applications of a flexible rotor magnetic bearing system

    BEYTULLAH OKUR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERKAN ZERGEROĞLU

  2. Aktif manyetik yataklı volan enerji depolama sistemlerinin nonlineer kontrolü

    Nonlinear control of flywheel energy storage systems

    FATİH İŞÇİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2005

    EnerjiGebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. SELİM SİVRİOĞLU

  3. Multi-objective robust control of rotor/active magnetic bearing systems

    Rotor/aktif manyetik yatak sistemlerinin dyanımlı kontrolu

    İBRAHİM SİNA KUSEYRİ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    Makine MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. EMRE KÖSE

  4. 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

    İngilizce

    2021

    Mekatronik MühendisliğiSabancı Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BEKİR BEDİZ

  5. 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

    İngilizce

    2017

    Makine MühendisliğiGebze Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SELİM SİVRİOĞLU