Design and adaptive control of magnetorheological damper for washing machine
Çamaşır makinesi için manyeto-reolojik damper tasarımı ve adaptif kontrolü
- Tez No: 520433
- Danışmanlar: PROF. DR. HAKAN ÜREY, PROF. DR. İSMAİL LAZOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Electrical and Electronics Engineering, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 163
Özet
Bu tez, çamaşır makinesinin titreşiminin zayıflatılması için yeni bir manyeto reolojik sönümleyicinin tasarımı, analizi, aktif ve uyarlamalı kontrolüne odaklanmaktadır. MR damper, çamaşır makinesinin tüm frekans aralıkları için değişken ve kontrollü bir sönümleme sağlar. MR damperin sönümleme kuvveti, çamaşır makinesinde istenen kuvvet değerine göre seçilir. MR damperin tasarımı sonlu elemanlar analizi ve isteksizlik metodu kullanılarak yapılmıştır. Bu araştırmada, üç farklı MR damper prototipi üzerinde çalışılmıştır. MR damperin tüm prototiplerini test etmek için özel bir deneysel test yatağı kurulmuştur. MR damper, öncelikle, ticari olarak satılan MR sıvısı ile test edilmiştir. MR damperin performansı, ayrıca da Koç Üniversitesi kimya laboratuvarının sentezlediği farklı MR sıvısı örnekleri kullanılarak da değerlendirilmiştir. Bu tezde, çamaşır makinesinde bulunan MR damper için, literatürde ve henüz herhangi bir ticari çamaşır makinesinde bulunmayan yeni bir adaptif denetleyici tasarımı tanıtılmıştır. MR dampere kontrolör geliştirmek için kayar mod kontrol teorisi kullanılmıştır. Kayma modu kontrolünde, kayan bir yüzey, durum hatası ve yakınsama parametresi olarak tanımlanır. Doğrusal olmayan bir terminal kayma yüzeyi, doğrusalsızlık durumunu, düzensizliği ve modellenmemiş dinamikleri dengelemek için önerilmiştir. MR damperlerin üç prototipi de çamaşır makinesinde test edilmiş ve titreşimler önemli ölçüde azaltılmıştır. MR damperin ilk prototipi çamaşır makinesindeki pasif amortisörler ile karşılaştırıldığında, yer değiştirme açısından %75 titreşimin azaldığı gözlenmiştir. MR damperin ikinci prototipi, tasarlanan uyarlanabilir kontrolör ile kullanıldığında MR damperin daha hızlı tepki süresi sayesinde çamaşır makinesindeki titreşiminin %85 oranında azaldığı görülmüştür. Bunun yanında MR damperlerin sıcaklığı da tam döngü için damperin iç ve dış yüzeylerinde başarıyla ölçülmüştür.
Özet (Çeviri)
This thesis primarily focuses on the design, analysis, active and adaptive control of a new magneto rheological damper for the vibration attenuation of washing machine. The MR damper provides variable and controlled damper for all the frequency ranges of washing machine. The damping force of MR damper is selected according to the desired value of force required inside washing machine. The design of MR damper is made by using finite element analysis and reluctance method. This research has worked on three different prototypes of MR damper. Furthermore, a special experimental test-bed is established for testing all the prototypes of MR damper. The MR damper is tested with commercially available MR fluid. The performance of MR damper is also evaluated using different samples of MR fluid synthesized by the Koç University chemistry lab. This thesis introduces a novel design of adaptive controller for the MR damper inside the washing machine, which is not available in the literature and in any commercial washing machine yet. A sliding mode control theory is used to develop a controller for the MR damper. In the sliding mode control, a sliding surface is defined in terms of the state error and convergence parameter. A nonlinear terminal sliding surface is proposed for the whole system in order to counter any nonlinearities, disturbances and unmodeled dynamics. All the three prototypes of MR dampers are tested in the washing machine with significant reduction of vibrations. Initially, the first prototype of MR damper is tested and observed that the MR damper attenuate 75 % vibrations in terms of displacement as compared to the passive dampers in washing machine. However after using second prototype of MR dampers and the designed adaptive control, it is seen that the MR dampers have reduced 85 % vibrations of washing machine in terms of displacement with fast response time. Besides this, the temperature of MR dampers are also measured successfully at inside and outside surfaces of MR damper for its full cycle.
Benzer Tezler
- Design and analysis of magnetorheological damper for vibration control of washing machine
Tasarım ve çamaşır makinesi titreşim kontrolü için magnetorheological damperi analizi
SYED MUHAMMAD ANAS GILANI
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL LAZOĞLU
- Klasik ve alternatif titreşim yutucuların incelenmesi
Investigating the classical and alternative vibration absorbers
RIDVAN DOĞRU
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KENAN YÜCE ŞANLITÜRK
- Taşıt titreşimlerinin manyetoreolojik damper esaslı simülasyon çevriminde donanım yöntemi ile doğrusal olmayan adaptif kontrolü
Nonlinear adaptive control of vehicle vibrations with magnetorheological damper based hardware in the loop simulation
MAHMUT PAKSOY
Doktora
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUZAFFER METİN
- Active and adaptive damping of chatter vibrations in the boring process using magnetorheological damper
Manyetoreolojik amortisör kullanarak borlama sürecindeki tırlama titreşimlerinin aktif ve adaptif olarak sönümlemesi
MOSTAFA KHALIL ABDOU SALEH
Doktora
İngilizce
2021
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL LAZOĞLU
- Improving curving performance of monorail vehicle by using semi active dampers
Monoray taşıtlarının viraj dinamiklerinin yarı aktifsönümleyiciler ile iyileştirilmesi
ALİ SUAT YILDIZ
Doktora
İngilizce
2019
Makine MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELİM SİVRİOĞLU