Aktif manyetik yataklı elastik rotorun robust kontrolü
Robust control of flexible rotor active magnetic bearing system
- Tez No: 300285
- Danışmanlar: PROF. DR. SELİM SİVRİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- 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
- Aktif manyetik yataklı volan enerji depolama sistemlerinin nonlineer kontrolü
Nonlinear control of flywheel energy storage systems
FATİH İŞÇİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
EnerjiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüEnerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
DOÇ.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
- 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
- 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