Active neuro-adaptive control of a smart beam having uncertainties in structural dynamics
Yapısal dinamik özellikleri belirsizlikler içeren akıllı bir kirişin yapay sinir ağı tabanlı adaptif aktif kontrolü
- Tez No: 416712
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MELİN ŞAHİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 120
Özet
Bu çalışmada, piezoelektrik algılayıcı ve uyarıcılara sahip akıllı bir kirişin titreşimlerinin aktif olarak sönümlenmesi doğrusal karesel düzenleyici ve bir sinir ağı yöntemi kullanılarak tasarlanmış denetçiler vasıtasıyla araştırılmıştır. İlk olarak, yüzeyine piezoelektrik yamalar yapıştırılmış ve frekans yanıt fonksiyonlarının değişimi için kütle bağlanmış kollu bir mikro servo motora sahip düzeneği de içeren, tek ucu tutturulmuş ve diğer ucu serbest olan alüminyum kirişten oluşan akıllı bir kirişin tasarımı yapılmıştır. İkinci olarak, farklı piezoelektrik yama kombinasyonları kullanılarak akıllı kirişin frekans yanıt fonksiyonları deneysel olarak araştırılmıştır ve kirişin farklı servo motor kol açıları durumlarında birinci rezonans frekans bölgesindeki analitik modelleri, deneysel olarak bulunan freakans yanıt fonksiyonları da kullanılarak elde edilmiştir. Akabinde, serbest ve zorlanmış titreşimlerin bastırılması benzetimlerinde kullanılmak üzere, doğrusal karesel düzenleyici kullanan bir denetçi tasarlanmış ve analizler hem zaman hem de frekans alanında gerçekleştirilmiştir. Bu benzetimlere paralel olarak, akıllı kirişin kapalı döngü davranışlarının gözlenmesi için ayrıca deneyler yapılmış ve elde edilen sonuçlar benzetimlerle de karşılaştırılmıştır. Son olarak, gerçek sistemdeki değişimler nedeniyle oluşan istenmeyen sonuçların üstesinden gelme amaçlı tasarlanmış sinir ağı temelli uyarlanabilir elemanlı doğrusal denetçi ile akıllı kirişin titreşimlerinin sönümlenmesi araştırılmıştır. Sonuç olarak bu tez çalışması, piezoelektrik algılayıcı ve uyarıcılar içeren akıllı bir kirişin ilk rezonans frekansı etrafındaki frekans yanıt fonksiyonlarında meydana gelen değişimlerinde olduğu durumlardaki titreşimlerinin doğrusal karesel düzenleyici ve yapay sinir ağları temelli denetleyiciler yardımı ile yeterli ölçüde bastırılmasının mümkün olduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, an active vibration suppression of a smart beam having piezoelectric sensor and actuators is investigated by designing separate controllers comprising a linear quadratic regulator and a neural network. At first, design of a smart beam which consists of a cantilever aluminum beam with surface bonded piezoelectric patches and a designed mechanism having a micro servomotor with a mass attached arm for obtaining variations in the frequency response function are presented. Secondly, the frequency response functions of the smart beam are investigated experimentally by using different piezoelectric patch combinations and the analytical models of the smart beam around its first resonance frequency region for various servomotor arm angle configurations are also obtained. Then, a linear quadratic regulator controller is designed and used to simulate the suppression of free and forced vibrations which are performed both in time and frequency domain. Parallel to simulations, experiments are conducted to observe the closed loop behavior of the smart beam and the results are compared as well. Finally, active vibration suppression of the smart beam is investigated by using a linear controller with a neural network based adaptive element which is designed for the purpose of overcoming the undesired consequences due to variations in the real system. This thesis study shows that sufficient vibration suppression levels are reached in the smart beam structure through linear quadratic regulator and an artificial neural network based control algorithms via piezoelectric sensor and actuators in the cases where there are some variations in the frequency response function of the structure around its first resonance frequency region.
Benzer Tezler
- Akıllı şebekelerde depolama sistemlerine sahip rüzgar enerji santrallerinde üretim tahmini ve sisteme katılım miktarının belirlenmesi
Prediction and penetration of wind energy with storage system analysis
BETÜL AKYÜREK
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BELGİN TÜRKAY
- Yarı iletken lazerlerde optik kazancın uyarlamalı sinirsel-bulanık çıkarım sistemi kullanılarak modellenmesi
Modelling the optical gain in semiconductor lasers using adaptive neuro-fuzzy inference system
TUĞBA ALTINDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAnkara ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATİH VEHBİ ÇELEBİ
- Gerçek zamanlı fiyat bilgisine dayalı talep tarafı katılımı yönetim sistemi geliştirilmesi
Development of a demand side management system based on real-time price information
MUSTAFA YASİN ERTEN
Doktora
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKırıkkale ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİHAT İNANÇ
- Modern kontrol yöntemlerinin enerjı üretim santrallerinde uygulanması
Application of modern control methods in power plants
RAHMA TABAKH
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HASAN TİRYAKİ
DR. ÖĞR. ÜYESİ NEVRA BAYHAN
- Akciğer hastalıkları teşhisinde sınıflandırma ve bulanık mantık yöntemlerinin uygulanması
Diagnosis of lung diseases with implementing classification and fuzzy logic methods
HİLAL KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAnkara ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İMAN ASKERBEYLİ