Yüksek hızlı demiryolu taşıtı yanal titreşimlerinin aktif kontrolü
Active control of lateral vibrations of high-speed railway vehicle
- Tez No: 605467
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUZAFFER METİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Teorisi ve Kontrol Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 110
Özet
Bu tez çalışmasında, şehirlerarası ulaşımda kullanılan 17 serbestlik dereceli yüksek hızlı demiryolu taşıtı gövdesinin yanal titreşimleri, aktif kontrol yöntemi uygulayarak bastırılması amaçlanmıştır. Öncelikle raylı taşıtın fiziksel modeli çıkartılmış ve yanal, yalpa ve yuvarlanma hareketlerini içeren diferansiyel denklemleri elde edilmiştir. Raylı taşıtın yanal titreşimlerini analiz etmek için 1 cm genlikli yanal yol düzensizliği sisteme bozucu giriş olarak eklenmiş ve raylı taşıt gövdesinin yanal, yalpa ve yuvarlanma hareketleri analiz edilmiştir. Bu işlemin ardından, yüksek hızlı demiryolu taşıtı için kritik hız analizi gerçekleştirilmiştir. Kritik hız analizi sonucunda, yüksek hızlı demiryolu taşıtının güvenli bir şekilde hareket edebileceği maksimum hız belirlenmiştir. Kritik hız analizi sonrasında raylı taşıtın gövdesinde meydana gelen yanal, yalpa ve yuvarlanma titreşimlerini bastırmak için sisteme aktif kontrol uygulaması yapılmıştır. Sistemi kontrol etmek için Doğrusal Karesel Gauss(LQG) kontrol yöntemi kullanılmıştır. Sistemin yerdeğiştirme ve ivme cevapları zaman ve frekans alanında kontrolsüz ve LQG kontrollü durumlar için karşılaştırılmıştır. Ayrıca LQG kontrol yönteminin performansını görebilmek için geleneksel PID kontrol yöntemi ile karşılaştırılması yapılmıştır. Yapılan analizler sonucunda, yüksek hızlı demiryolu taşıtı gövdesinin yanal, yalpa ve yuvarlanma titreşimleri LQG kontrol yöntemi ile büyük oranda bastırılmıştır. Böylece yüksek hızlı demiryolu taşıtının konforu arttırılmış ve insanların konforlu bir şekilde seyahat edebilmesi sağlanmıştır. Ayrıca LQG kontrol yöntemi PID kontrol yöntemi ile karşılaştırılmış ve LQG kontrol yönteminin PID kontrol yöntemine göre raylı taşıt gövdesindeki titreşimleri daha iyi bastırdığı gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, it is aimed to suppress lateral vibrations of 17 degree of freedom high speed railway vehicle body which used intercity transportation by using active control method. Firstly, the physical model of the rail vehicle has been formed and differential equations including lateral, yawing and rolling motions have been obtained. In order to analyze the lateral vibrations of the rail vehicle, 1 cm amplitude lateral road irregularity was applied to the system as a disturbing input and the lateral, yawing and rolling motions of the rail vehicle body were analyzed. After this process, critical speed analysis was performed for high speed railway vehicle. As a result of the critical speed analysis, the maximum speed at which the high speed railway vehicle can move safely was determined. After the critical speed analysis active control application was carried out the system to suppress lateral, yawing and rolling vibrations in the body of the rail vehicle. Linear Quadratic Gaussian(LQG) control method was used to control the system. The displacement and acceleration responses of the system were compared for uncontrolled and LQG controlled states in time and frequency domain. Besides, in order to see the performance of the LQG control method, it was compared with the conventional PID control method. As a result of the analyzes, the lateral, yawing and rolling vibrations of the high speed railway vehicle body were significantly suppressed by the LQG control method. Thus, the comfort of high-speed train vehicle was increased and it provided people to travel in comfort. Besides, the LQG control method was compared with the PID control method and it was observed that the LQG control method suppressed the vibrations in the rail vehicle body better than the PID control method.
Benzer Tezler
- Geçki düşey geometrisinin yanal sademeye etkisi
The Investigation of the effect of the vertical alignment geometry on the lateral change of acceleration
TAMER BAYBURA
- Privatization, liberalization and deregulation of Turkish state railways and frameworks for public-private partnerships
Türkiye devlet demiryollarının kamu-özel işbirliği kapsamında özelleştirilmesi ve serbestleşmesi
SHAHIN SHAKIBAEI
Doktora
İngilizce
2020
Ulaşımİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. PELİN ALPKÖKİN
- Tekerlek profillerinin raylı taşıt dinamiğine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of wheel profile on railway vehicle dynamics
AHMET UBEYDULLAH ÖZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU
- İmar planlarının karayolu ve demiryolu trafik gürültü değerlerinin etkisi açısından incelenmesi
Analyse of implementation plans in terms of impacts of highway and railway traffic noise values
İBRAHİM ÖNER
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Jeodezi ve FotogrametriOndokuz Mayıs ÜniversitesiHarita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FAİK AHMET SESLİ
- Demiryolu hemzemin geçitlerinde emniyet değerlendirmesi: Türkiye için örnek bir model oluşturma
Safety assessment at railway level crossings: Developing a sample model for Turkey
GÖKHAN BAYAZIT
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Ulaşımİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
ÖĞR. GÖR. ADEM FAİK İYİNAM