Design and application of a gyroscope based balancing system
Bir jiroskop tabanlı dengeleme sisteminin tasarımı ve uygulaması
- Tez No: 907077
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ TANER AKKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 60
Özet
Tekneler içinde bulundukları hava ve su akışkanlarının rüzgâr ya da dalga girdilerine karşılık yuvarlanma, dönme, yalpalama gibi 6 serbestlik derecesinde kontrolsüz hareket ederler. Bu hareketler teknenin alabora olmasına sebep olabileceği gibi, teknede bulunanlar için de rahatsız edici bir duruma sebep olur. Hem seyir halindeyken hem durgun halde iken teknede bulunanlar deniz tutması olarak adlandırılan rahatsızlığı yaşarlar. Dış girdilere zıt yönlü olacak şekilde kontrol kuvveti ya da kontrol momenti uygulanarak bu hareketlerin önlenmesi ya da azaltılması sağlanabilir. Bu çalışmada gyro etkisi ile moment oluşturularak teknenin sağa-sola yatma (roll) hareketinin önlenmesi ile stabilizasyon sağlanması amaçlanmıştır. Sistemin modüler olması, tüm teknelerde ve stabilizasyon beklentisi olan tüm hareketli araçlarda kullanılabilir olması hedeflenmiştir. Bir tekne ve jiroskopik dengeleme sistemi modeli oluşturulmuş, modellenen mekanik parçalar (volan hariç) üç boyutlu yazıcı ile üretilmiştir. Volan, çelik malzemeden geleneksel talaşlı imalat metotları ile üretilmiştir. Sistemde bir mikro kontrolcü, bir 9 eksenli ivme, gyro ve manyetik alan sensörü, bir yüksek devirli fırçasız motor, bir fırçasız motor sürücüsü, bir servo motor ve güç kaynağı olarak pil kullanılmıştır. Mikro kontrolcü, üzerinde yüksek devirle dönen volanın konumlandırıldığı beşiğin açısını, tekne hareketlerini izleyen 9 eksenli ivme, gyro ve manyetik alan sensörünün verilerine göre servo motor ile kontrol eder. Teknenin hareketine zıt yönde moment oluşturmak için yüksek devirde dönen volanın açısı değiştirilir. Sensörden gelen hareket verilerine göre tekneyi dengede tutacak en uygun kontrol momentinin oluşturulması için PID kontrol metodu uygulanır.
Özet (Çeviri)
Boats move uncontrollably in 6 degrees of freedom such as roll, turn or yaw in response to the wind or wave action of the air and water fluids in which they are immersed. These movements can cause the boat to capsize and create an uncomfortable situation for those on board. Both when the boat is moving and at rest, people on board experience the discomfort known as seasickness. These movements can be prevented or reduced by applying a control force or moment in the opposite direction to the external inputs. The aim of this study is to provide stabilization by preventing the rolling motion of the boat by creating a gyroscopic control moment. The aim is for the system to be modular and applicable to all boats and mobile vehicles that require stabilization. A model of a boat and a gyroscopic stabilization system was created, and the modelled mechanical parts (except the flywheel) were produced using a three-dimensional printer. The flywheel was manufactured from steel material using conventional machining methods. The system consists of a microcontroller, a 9-axis acceleration, gyro and magneto sensor, a high-speed brushless motor, a brushless motor driver, a servo motor, and a battery as a power source. The microcontroller controls the angle of the cradle, on which the high-speed flywheel is positioned, with the servo motor according to the data from the 9-axis accelerometer, gyroscope and magnetometer sensor, which monitors the boat's movements. The angle of the high-speed flywheel is changed to generate a moment in the opposite direction to the boat's motion. According to the motion data from the sensor, the PID control method is applied to generate the most appropriate control torque to keep the boat in balance.
Benzer Tezler
- Kontrollü lagrange yöntemleri ve uygulamaları
Controlled lagrangian methods and applications
HÜSEYİN ALPASLAN YILDIZ
Doktora
Türkçe
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AFİFE LEYLA GÖREN
- Ordu ekolojik koşullarında bazı kuru fasulye (Phaseolus vulgaris L.) çeşit ve genotiplerinin verim, verim öğeleri ile tohum ve teknolojik özelliklerinin belirlenmesi
Determination of yield and components with seed and technological characteristics of some dry beans (Phaseolus vulgaris L.) varieties and genotypes on in ecological conditions of Ordu
YAŞAR ÖZBEKMEZ
- Dokulu ve dokusuz yüzeylerde baskı sistemlerini devreye sokarak yeni teknolojilerle üretilen kumaşların test ve sonuçları
The tests and results of the fabrics that are put in production by printing process through new technologies on wowen and non-wowen surfaces
MÜGE YÜKSEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiHaliç ÜniversitesiTekstil ve Moda Tasarımı Ana Sanat Dalı
YRD. DOÇ. H. ALTAN ORAN
- Orta doğu'da yeni stratejik çevreleme girişimlerinin Türk dış politikasına etkisi: Suriye örneği
The effects of strategic containment attempts in the middle east on turkish foreign policy: The example of Syria
OĞUZHAN ERGÜN
Doktora
Türkçe
2013
Kamu YönetimiDokuz Eylül ÜniversitesiKamu Yönetimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHMET NAZMİ ÜSTE
- Resimlendirmelerin fen derslerinde okuma anlamaya etkisi
Başlık çevirisi yok
BERRAK KOCAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Eğitim ve ÖğretimUşak Üniversitesiİlköğretim Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. METİN DEMİR