Design, construction and control of single axis electromagnetic levitation system using fpga
Fpga kullanarak tek doğru elektromanyetik askı sisteminin dizaynı, yapımı ve denetlenmesi
- Tez No: 398899
- Danışmanlar: DOÇ. DR. VEDAT MEHMET KARSLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 107
Özet
Kaldırma ilkesi kullanarak yerçekimi kuvvetini elektromanyetik kuvvetle dengeleyerek oluşturulan Manyetik Askı Sistemi (MAS) kontrol mühendisliği alanında en çekici mevzulardan birisidir. Maglev sistemlerinin en bilinen uygulamalarından biri geleneksel trenlerin geçerli bir alternatifi olan manyetik olarak havada giden trendir. Elektromıknatıs ile demir ray sistemi arasındaki manyetik çekme kuvvetini kullanan manyetik trenlerin en çok bilinen türlerinden biri elektromanyetik askı sistemi olup aynı zamanda“Çekme Temelli Kaldırma”olarak da bilinir. Bu eserde tek eksen elektromanyetik askı sistemi çalışıldı ve kontrol edildi. Sistem kararsız ve doğasında doğrulsal değildir. Doğrusal kontrol metotlarını uygulayabilmek için, doğrusal olmayan sistem denge pozisyonu civarında Taylor seri açılım yöntemi kullanılarak doğrusallaştırılır. Doğrusal ve doğrusal olamayan her iki matematiksel modelleme sunuldu. Üç farklı durum uzay kontrolü ki bunlar kutup değişim tekniğine dayanan tam durum geri besleme kontrolü, geri besleme doğrusallaştırması ve kayma tip denetleyici tasarlandı ve sisteme uygulandı. Benzetim sonuçları MatlabSimulink kullanılarak gösterildi. Deneysel düzenekte, tek bobinli manyetik top askı sistemi düşünüldü. FPGA temelli PID kontrolü sayısal denetleyici olarak tasarlanıp sistem ile gerçekleştirildi. Altera DE2-115 FPGA kartı mevcut fiziksel düzenek ile kullanıldı ve sistem kontrol edildi. Mıknatıs topunfarklı ağırlıklarındabaşarılı bir şekilde sınanmış ve belirli denge mesafelerinde havada tutulmuştur. Sonuç olarak kararlı durum hatası azaltıldı.
Özet (Çeviri)
One of the most attractive topics in the control engineering area is magnetic levitation (maglev) system which produces electromagnetic force to counteract the gravitational force as their levitation method. One of the well-known applications of maglev systems is magnetic levitation train which is valid alternative of the conventional trains. Electromagnetic suspension (EMS) system is one of the most known types of maglev trains that uses magnetic attraction force between iron guide way and electromagnet. In this work, a single-axis EMS system is studied and controlled. The system is unstable and inherently nonlinear. To apply linear controller techniques, the non-linear system is linearized around equilibrium points using Taylor series expansion method. Both of the linear and nonlinear mathematical modeling are presented. Three state space controllers namely complete state feedback controller based on pole-placement technique, feedback linearization and sliding mode controller (SMC) are designed and applied to the system. Simulation results are presented using Matlab Simulink. In the experimental setup, a single-coil maglev ball system is considered. FPGA-based PID controller is designed and implemented with the system as digital controller. Altera DE2-115 FPGA board is used with the real physical plant and the system is controlled. Different weights of magnet ball are successfully tested and levitated in certain set positions. Consequently, the steady state error is minimized.
Benzer Tezler
- Design and construction of single axis electromagnetic levitation system using fuzzy control method
Tek eksen elektromanyetik askı sisteminin bulanık mantık kontrol metodu kullanılarak tasarlanması ve yapılması
TANİA TAREQ SALİM
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. VEDAT MEHMET KARSLI
- Unity oyun motoru ile simülatör tasarımı
Simulator design with Unity game engine
CİHAD DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AFİFE LEYLA GÖREN
- Bantlı konveyörlerin bilgisayarla tasarımı
Başlık çevirisi yok
NESRİN KADİROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İSMAİL GERDEMELİ
- Üç serbestlik dereceli silindirik bir manipulatörün tasarımı, simülasyonu ve kontrolu
Design simulation and control of a cylindirical 3dof manipulator
S.HAYDAR İÇLİ