Integration of passive control methods for suppressing endpoint vibrations of lightweight manipulators
Hafif manipülatörlerin uç nokta titreşimlerini bastirmak için pasif kontrol yöntemlerinin entegrasyonu
- Tez No: 934737
- Danışmanlar: PROF. DR. LEVENT MALGACA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- 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: 97
Özet
Lightweight manipulators are pretty useful because of their high energy efficiency, low cost, and faster movement ability, but their flexible structures lead to undesired vibrations. Studies existing in the literature on passive vibration control of lightweight manipulators focus on residual vibrations, and generally, passive control methods are applied to different systems one by one. In this thesis, passive vibration control methods are used to eliminate both during motion vibrations and residual vibrations. Hybrid passive control methods combine the benefits of more than one method and eliminate their disadvantages. Two different lightweight manipulators are modeled on MATLAB/Simscape for analyses. New modified and hybrid methods are produced regarding two main control methods: three-step Posicast Control (PC) method and Motion Parameters Control (MPC) method. Hybrid Passive Control (HPC) method is developed by integrating PC into MPC. HPC is examined on an experimental system and single-link manipulator (SLM) model and also, a two-link lightweight manipulator (TLM) model for different motion cases. Changes in the natural frequency in multi-link manipulators during the movement affect control performance of passive methods. Multi Shaped Posicast Control method (MSPC) and Modified Motion Parameters Control (mMPC) method are designed by considering the natural frequencies on both starting and ending positions. Hybrid Multi-Mod Passive Control (HMPC) is generated by integrating MSPC into mMPC and investigated on TLM model. The vibration analyses show that HPC and HMPC are successful in decreasing the vibrations during and after motion and also improve the suppression of overshoot in responses despite the high flexibility of manipulators.
Özet (Çeviri)
Hafif manipülatörler yüksek enerji verimliliği, düşük maliyeti ve daha hızlı hareket kabiliyeti nedeniyle oldukça kullanışlıdır, ancak esnek yapıları istenmeyen titreşimlere yol açar. Hafif manipülatörlerin pasif titreşim kontrolü üzerine literatürde mevcut çalışmalar artık titreşimlere odaklanır ve genellikle pasif kontrol yöntemleri farklı sistemlere tek tek uygulanır. Bu tezde, pasif titreşim kontrol yöntemleri hem hareket sırasındaki titreşimleri hem de artık titreşimleri ortadan kaldırmak için kullanılır. Hibrit pasif kontrol yöntemleri birden fazla yöntemin avantajlarını birleştirir ve dezavantajlarını ortadan kaldırır. Analizler için MATLAB/Simscape'te iki farklı hafif manipülatör modellenmiştir. İki ana kontrol yöntemi ile ilgili olarak yeni modifiye edilmiş ve hibrit yöntemler üretilmiştir: üç adımlı Posicast Kontrol (PC) yöntemi ve Hareket Parametreleri Kontrolü (MPC) yöntemi. Hibrit Pasif Kontrol (HPC) yöntemi, PC'yi MPC'ye entegre ederek geliştirilmiştir. HPC, deneysel bir sistem ve tek bağlantılı manipülatör (SLM) modeli ve ayrıca farklı hareket durumları için iki bağlantılı hafif manipülatör (TLM) modeli üzerinde incelenmiştir. Çok bağlantılı manipülatörlerde hareket sırasında doğal frekansın değişmesi, pasif yöntemlerin kontrol performansını etkiler. Çok Şekilli Posicast Kontrol yöntemi (MSPC) ve Değiştirilmiş Hareket Parametreleri Kontrolü (mMPC) yöntemi, hem başlangıç hem de bitiş pozisyonlarındaki doğal frekanslar dikkate alınarak tasarlanmıştır. Hibrit Çok Modlu Pasif Kontrol (HMPC), MSPC'yi mMPC'ye entegre ederek oluşturulmuş ve TLM modelinde incelenmiştir. Titreşim analizleri, HPC ve HMPC'nin hareket sırasında ve sonrasında titreşimleri azaltmada başarılı olduğunu ve manipülatörlerin yüksek esnekliğine rağmen tepkilerdeki aşımları bastırmayı iyileştirdiğini göstermektedir.
Benzer Tezler
- A real time resonance detection and mitigation method for shunt active power filters
Şönt aktif güç filtreleri için gerçek zamanlı rezonans tespit ve azaltma yöntemi
RAMAZAN BERKAN TÜT
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜŞTAK ERHAN YALÇIN
- 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
- Konformal yama antenin radar kesit alanının azaltılması
Radar cross section reduction for conformal patch antenna
HALENUR SÖZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FUNDA AKLEMAN YAPAR
- Orta menzilli otomotiv radarları için çift eğik polarizasyonlu mikroşerit yama anten dizisi tasarımı
Dual slant polarization microstrip patch antenna design for medium range automotive radars
FURKAN MUHAMMED TAYDAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELÇUK PAKER
- Süpersonik kavite akışının aktif ve pasif yöntemlerle kontrolü
Active and passive control of supersonic cavity flow
KÜBRA ASENA GELİŞLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELİN ARADAĞ ÇELEBİOĞLU