Active vibration control and modeling of flexible manipulators with trapezoidal velocity profile actuations
Trapez hız profili ile hareket ettirilen esnek manipülatörlerin aktif titreşim kontrolü ve modellenmesi
- Tez No: 716294
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ŞAHİN YAVUZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- 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: 188
Özet
Endüstri 4.0'daki gelişmelerle birlikte robot uygulamaları yelpazesi ve beklenen üretkenlik genişlemektedir. Esnek manipülatör sistemleri (FMS), daha hafif oldukları, daha az motor tahrik gücü gerektirdiği, enerji açısından daha verimli oldukları ve insan-robot etkileşimine daha uygun oldukları için bu noktada iyi bir aday olmaktadır. Bu nedenle bu tezde tek-uzuvlu ve çok-uzuvlu FMS ele alınmıştır. Ayrıca karbon-elyaf-takviyeli-polimer (CFRP) ve cam-elyaf-takviyeli-polimer (GFRP) gibi kompozit malzemelerden üretilen uzuvlar sayesinde daha esnek ve kararlı FMS üretilmiş ve yük taşıma kapasiteleri karşılaştırılmıştır. Sistemlerin matematik modellerini elde etmek, çeşitli girdi profilleri altında dinamik cevaplarını gözlemlemek açısından oldukça önemlidir. Bu çalışmada, tek-uzuvlu ve iki-uzuvlu esnek manipülatörlerin dinamik davranışını modellemek için üç modelleme tekniği kullanılmıştır. Bunlar, ANSYS kullanarak sonlu eleman model (FEM) oluşturmak, modal-ayrıştırma-tekniğini kullanarak indirgenmiş-dereceli model (ROM) oluşturmak ve Simulink kullanarak bir topaklanmış parametreli model (LPM) oluşturmaktır. Bu modeller hız, hassasiyet ve pratiklik avantajları açısından karşılaştırılmıştır. Mekanik titreşim, FMS'de yüksek kaliteli performans elde etmek için çok önemli bir unsurdur. Oluşturulan farklı modeller yardımıyla minimum sistem müdahalesi ve maliyet ile titreşimleri azaltma stratejileri araştırılmıştır. Bu kapsamda etkin açık-çevrim kontrol teknikleri ve kapalı-çevrim kontrol mimarileri birleştirilmiş ve bozucu girdilere karşı gürbüz olan hibrit bir titreşim kontrol mimarisi deneysel ve sayısal olarak değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
With the advancements in Industry 4.0, the range of robot applications expands, as does the expected productivity. Flexible manipulator systems (FMS) are a decent candidates here since they are lighter, require less motor drive power, are more energy-efficient, and are better suited to human-robot interaction. For this reason, single-link and multi-link FMS have been discussed in this thesis. Furthermore, more flexible and stable FMS have been produced and their load carrying capacities have been compared thanks to links made of composite materials such as carbon-fiber-reinforced-polymer (CFRP) and glass-fiber-reinforced-polymer (GFRP). It is critical to obtain mathematical models of systems in order to observe their dynamic behavior under various input profiles. Three modeling techniques have been used in this study to model the dynamic behavior of single-link and two-link flexible manipulators. These include creating a finite element model (FEM) using ANSYS, creating a reduced-order model (ROM) using modal decomposition technique, and creating a lumped-parameter model (LPM) using Simulink. These models have been compared regarding speed, precision, and practicality advantages. Mechanical vibration is a crucial element to achieve high-quality performance in FMS. Strategies to reduce vibrations with minimal system intervention and cost have been investigated with the help of different models created. Effective open-loop control techniques and closed-loop control architectures have been combined in this context, and a hybrid vibration control architecture with robustness against disturbing inputs has been evaluated experimentally and numerically.
Benzer Tezler
- Esnek sistemlerde aktif titreşim kontrolü
Active vibration control of flexible systems
ARZUMAN CAN KUTLUCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AFİFE LEYLA GÖREN SÜMER
- Active vibration control of flexible panels using piezoelectric actuators- IIR filtering based adaptive approaches and an industrial demonstration
Esnek panellerin PZT yamalar aracılığı ile aktif titreşim kontrolü- sonsuz dürtü cevaplı (IIR) filtre tabanlı adaptif yaklaşımlar ve bir endüstriyel çözüm
UTKU BOZ
Doktora
İngilizce
2016
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA İPEK BAŞDOĞAN
- Ankastre esnek kirişin optimal kontrol metodlarıyla aktif titreşim kontrolunun gerçekleştirilmesi
Active vibration control of cantilever flexible beam with optimal control methods
EMRAH KUZU
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SÜLEYMAN MURAT BAĞDATLI
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERKAN ÇAŞKA
- Raylı bir taşıtın dinamik modelinin oluşturulması ve titreşim kontrolü
Dynamic modeling and vibration control of a rail vehicle
AYDIN ÖREN
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SEMİH SEZER
- Helikopter kabin gürültüsünün piezoelektrik eyleyicilerle aktif titreşim kontrolü analizleri
Active vibration control analyses of helicopter cabin noise by using piezoelectric patch actuators
ERDİ GÜLBAHÇE
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÇELİK