Geri Dön

Modelling and robust controller design for a multi-axis micro-milling machine

Üç boyutlu mikro işleme cihazı modellenmesi ve gürbüz kontrolcü tasarımı

  1. Tez No: 436348
  2. Yazar: MÜMTAZCAN KARAGÖZ
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. MELİH ÇAKMAKCI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 81

Özet

İçinde bulunduğumuz bu minyatürleşme çağında, mikro üretim en popüler araştırma konularından biri haline gelmiştir. Her ne kadar 3 Boyutlu yazıcılar ve laser sinterleme gibi yeni üretim teknolojileri gelecek vaat ediyor olsa da, convensiyonel üretim teknolojileri hala yeri doldurulamaz bir pozisyondadır. Bu tez üç boyutlu bir mikro işleme sistemi için gürbüz bir kontrolcü tasarlamayı hedeflemektedir. Kontrolcünün sentezlenmesi için ilk olarak sistem modellenmiştir. Ancak daha sonra sistem modelinin, sistem tanılama metodu ile elde edilmesi kararlaştırılmıştır. X, Y ve Z eksenlerinin transfer fonksiyonları, sinüsler toplamı girdisi kullanılarak hesaplanmıştır. Doğrulama deneylerinin sonuçlarına göre elde edilen transfer fonksiyonları sistemi yansıtmaktadır. Elde edilen bu transfer fonksiyonları ve tasarlanan ağırlık fonksiyonlarının yardımı ile gürbüz bir $H_\infty$ kontrolcü tasarlanmıştır. Simulasyon çıktılarına göre tasarlanan bu gürbüz kontrolcü hem disturbans girdisi varken hem de yokken PID kontrolcüsüne göre belirgin bir şekilde daha iyi performans göstermiştir. Son bölümde tasarlanan bu gürbüz kontolcü ile PID kontrolcüsü kesme testlerinde karşılaştırılmıştır. Bu testlere göre, PID kontrolcüsü ve gürbüz kontrolcü benzer bir izleme performansı gösterse de, gürbüz kontrolcü ile daha iyi bir yüzey kalitesi elde edilebilirken aynı zamanda üretim sırasında daha az titreşim oluşmaktadır.

Özet (Çeviri)

In the current era of miniaturization, micro manufacturing had became one of the most popular topics. Even tough there are new promising methods such as laser sintering and 3D printing; conventional manufacturing methods continue to hold a unique and irreplaceable position. This thesis aims to design a robust control algorithm for a three axis micro-machining system. In order to synthesize the controller, first the system is modeled. After the modeling, a system identification due to non-linearities is also performed. X, Y and Z axis's identified using prepared Sum of sines identification input. Verification data shows these identified transfer functions represent the physical system well while avoiding over-fit. Using these identified transfer functions, a robust Hinfinity controller is synthesized with designed weighting functions. In simulations, this robust Hinfinity controller showed significantly better performance with or without disturbance. Machining experiments are also done in order to compare the performance of robust controller with the PID controller. According to results of experiments, robust controller showed similar tracking performance with improved surface quality and less oscillations vibrations.

Benzer Tezler

  1. Modelling longitudinal motion of an electric vehicle and wheel slip control through NN based uncertainty prediction

    Elektrikli aracın boyuna hareketinin modellenmesi ve yapay sinir ağı tabanlı belirsizlik kestirimli tekerlek kayma kontrolü

    DUYGU ÖZYILDIRIM

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OVSANNA SETA ESTRADA

  2. H-infinity mixed sensitivity optimization for a four axis gimbal platform

    Dört eksenli gimbal platformu için H-sonsuz karma hassasiyet optimizasyonu

    EZEL YALÇINKAYA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÇankaya Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ OĞUZHAN ÇİFDALÖZ

  3. Passive and active control of seismically excited buildings

    Binaların depreme karşı aktif ve pasif kontrolü

    ERCAN ATAM

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2005

    Makine MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. EMRE KÖSE

    Y.DOÇ.DR. KEMAL BEYEN

  4. Addressing parametric uncertainties in autonomous cargo ship heading control

    Otonom kargo gemisi yön kontrolündeki parametrik belirsizliklerin ele alınması

    AHMAD IRHAM JAMBAK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. İSMAİL BAYEZİT

  5. Eyleyici gecikmesine bağlı doyumlu ve dayanıklı H sonsuz denetleyiciyle deprem etkisi altıdaki yapısal sistemlerin titreşimlerinin kontrolü

    Vibration control of structural systems under earthquake effect using actuator saturated delay dependent and robust H infinity controller

    HAKAN YAZICI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RAHMİ GÜÇLÜ