Active and passive vibration control of single-link flexible smart manipulators
Tek eksenli esnek akıllı manipülatörlerin aktif ve pasif titreşim kontrolü
- Tez No: 657306
- Danışmanlar: PROF. DR. LEVENT MALGACA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Teorisi ve Dinamiği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 164
Özet
Bu tezde, titreşimlerin azaltılması için bir model çıkarma yaklaşımı önerilmiştir. Bu amaçla, tek eksenli esnek akıllı manipülatörlerin aktif (AC) ve pasif (PC) titreşim kontrolleri teorik ve deneysel olarak incelenmiştir. Sonlu eleman (FE) analizlerinde, geçen süreyi kısaltmak için, durum uzayı (SS) yöntemi için matematiksel modeller ANSYS den çıkarılır. İlk olarak, model çıkarma yaklaşımı, 2-DOF kütle yay sisteminin analitik bir çözümü ile test edilmiştir. Topaklanmış bir kütle sistemi için sonuçlar doğrulandıktan sonra, alüminyum ve kompozit malzemelerden yapılmış akıllı manipülatörlerin SS modelleri incelenmiştir. SS analizleri, MATLAB da gerçekleştirilir. SS sonuçları, ANSYS de gerçekleştirilen açık ve kapalı devre FE simülasyonları ile doğrulanır. AC ve PC, PD ve tam durum geri besleme (FSF) kontrolleriyle kullanılırken, PC yalnızca akıllı manipülatörlere uygulanabilir. PC'de kullanılan hareket profillerinin parametreleri, modal analize göre belirlenirken, AC de kullanılan kontrol kazançlarını ayarlamak için kontrol tasarım teknikleri kullanılmıştır. Kapalı devre SS analizi matematiksel bir model gerektirdiğinden, FSF kontrolünün kazançları düzenli rejim süresi, aşma ve yükselme süresine bağlı olarak farklı tasarım kriterleriyle tasarlanmıştır. PC ve AC sonuçlarını doğrulamak için LABVIEW kodlarıyla deneyler yapılmıştır. Deneysel modal analiz bir sinüsidal sinyali kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Deneysel ve teorik artık titreşim genlikleri başarıyla azaltılmıştır. Hareket süresinin, açısal yer değiştirmenin ve yükün akıllı manipülatörlerin dinamik performansı üzerindeki etkisi araştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, a model extraction approach is proposed for vibration suppression. For this purpose, active (AC) and passive (PC) vibration controls of single-link flexible smart manipulators are studied theoretically and experimentally. To shorten elapsed time in the finite element (FE) analyses, the mathematical models for the state-space (SS) method are extracted from ANSYS. First, the model extraction approach is tested with an analytical solution of a 2-DOF mass-spring system. After validating the results for a lumped parameter system, the SS models of the smart manipulators made of aluminum and composite materials are studied. The SS analyses are performed in MATLAB. The SS results are validated with the open and closed-loop FE simulations performed in ANSYS. The AC and PC are used with the PD and full-state feedback (FSF) controls while the PC can be only implemented to the smart manipulators. The parameters of motion profiles used in the PC are determined based on modal analysis while control design techniques are used to tune the control gains used in the AC. As the closed-loop SS analysis requires a mathematical model, the gains of FSF control are designed with different design criteria based on the settling time, overshoot, and rise time. Experiments are performed with LABVIEW codes to verify the PC and AC results. Experimental modal analysis is done using a chirp signal. Experimental and theoretical residual vibration amplitudes are successfully reduced. The effect of motion time, angular displacement, and payload on the dynamic performance of the smart manipulators are investigated.
Benzer Tezler
- Frequency domain optimization of dry friction dampers used for earthquake vibration damping of buildings
Binalarda deprem sırasında oluşan titreşimlerin sönümlenmesi için kullanılan kuru sürtünmeli sönümleyicilerin frekans düzleminde optimizasyonu
ZÜHTÜ EREN ERİŞEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. ENDER CİĞEROĞLU
- Deprem etkisindeki yapılarda aktif ve pasif kontrol sistemlerinin uygulanması
Başlık çevirisi yok
BARIŞ SARI
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. A. NECMETTİN GÜNDÜZ
- Active vibration control of a cantilever beam
Ankastre bir kirişin aktif titreşim kontrolü
MEHMET VOLKAN KAZANCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KENAN YÜCE ŞANLITÜRK
- Development and control of an active torsional vibration damper for vehicle powertrains
Taşıt güç aktarma sistemleri için aktif torsiyonel titreşim damperi geliştirilmesi ve kontrolü
ALİŞAN YÜCEŞAN
Doktora
İngilizce
2021
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATA MUGAN
- Vibration suppression and reduction of walk tendency in horizontal axis washing machines using semi-active suspension control methods
Yatay eksenli çamaşır makinalarında yarı-aktif süspansiyon kontrol metodu kullanılarak titreşimin sönümlenmesi ve yürüme eğiliminin azaltılması
DİLEK BAYRAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT GÜNEŞ