Yarı aktif süspansiyonlu engelli arabası tasarımı ve yapay sinir ağları kullanarak titreşim kontrolü
Design of a semi-active suspension wheelchair and vibration control using artificial neural networks
- Tez No: 943488
- Danışmanlar: PROF. DR. ŞAHİN YILDIRIM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 95
Özet
Son yıllarda, tekerlekli sandalyelerin performansını ve güvenliğini artırmaya yönelik araştırmalar artmış, bu çalışmalar yazılım tabanlı analiz yaklaşımlarına yönelmiştir. Çukurlar, taşlı yollar veya buzlu yüzeyler gibi öngörülemeyen yol bozuklukları, sistemin kararlılığı ve kullanıcı konforu açısından önemli sorunlar oluşturmaktadır. Tekerlekli sandalyelerin güvenilirliğini artırmak için yol düzensizliklerinin özellikle tekerlek ve şasi üzerindeki etkileri analiz edilmelidir. Bu tez kapsamında, yarı aktif süspansiyonlu bir tekerlekli sandalye modellenmiş; titreşim kaynaklı konfor kaybını önlemek için PID tabanlı bir kontrol sistemi geliştirilmiştir. PID kontrolörü, yol yüzeyindeki değişimlere dinamik şekilde uyum sağlayacak biçimde tasarlanmış ve kazanç değerleri deneysel olarak optimize edilmiştir. Simulink ortamında farklı kullanıcı kütleleri dikkate alınarak yapılan simülasyonlar, önerilen yöntemin titreşimleri anlamlı ölçüde azalttığını göstermektedir. Ayrıca, sistemin yapısal güvenliğini değerlendirmek amacıyla ANSYS yazılımı kullanılarak şasi ve tekerlek üzerinde gerilme analizleri gerçekleştirilmiştir. Yapay sinir ağı (YSA) ile yapılan ek kontroller, klasik PID yöntemine kıyasla daha etkili sonuçlar vermiştir. Elde edilen bulgular, geliştirilen modelin pratik ve güvenilir bir çözüm sunduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In recent years, research on improving the performance and safety of mobility devices for individuals with disabilities has increased significantly, with a particular focus on software-based analytical approaches. Unpredictable road disturbances such as potholes, stony surfaces, or icy conditions pose major challenges to the stability and comfort of wheelchair systems. To enhance reliability, it is essential to analyze the effects of such disturbances, especially on the wheel and chassis structures. In this study, a semi-active suspension system was modeled for a powered wheelchair, aiming to reduce vibration-induced discomfort. A PID-based control strategy was developed to dynamically adapt to surface irregularities, and the controller's gain parameters were experimentally tuned for optimal performance. Simulations performed in MATLAB/Simulink with different user mass scenarios showed that the proposed system significantly reduces vibrations. Additionally, structural safety was assessed using ANSYS software by analyzing stress distributions on the chassis and wheel components. A neural network-based (ANN) control model was also implemented and compared with the classical PID controller. The ANN approach demonstrated superior performance, particularly under varying road conditions. The results indicate that the integration of software-based control and structural analysis provides an effective and practical solution for improving comfort and durability in wheelchair systems.
Benzer Tezler
- Aktif süspansiyonlu bir çeyrek araç modelinin gözlemleyici ile optimal kontrolü
Optimal observer control of quarter car model with active suspension
DİNÇER MADEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYHAN ÖZDEMİR
- Yüksek izolasyon performansı ve negatif rijitlik mekanizmasına sahip mekanik süspansiyonlu koltuk geliştirilmesi ve performansının ayrıntılı analizi
Development of a mechanical suspension seat with high isolation performance and negative stiffness mechanism added and detailed analysis of its performance
MEHMET KIVANÇ TURAN
Doktora
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATİH KARPAT
- An investigation of effective fire/gun control system for fightingvehicle in MATLAB Simulink
Savaş Aracındaki Atış/Silah Kontrol Sisteminin Etkinliği Üzerine Araştırma
AHMET DEMİRÇİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Savunma ve Savunma TeknolojileriCranfield UniversitySilah Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. THİRU THIRULOGASINGAM
- Semi-active and active suspension control with road preview
Yarı ve tam aktif süspansiyonun yol bilgisi öngörüsü ile kontrolü
MERT BÜYÜKKÖPRÜ
Doktora
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERDEM UZUNSOY
- Kuvvet-geri-beslemeli sistemler için sağınımlı döner manyetoreolojik fren geliştirilmesi
Development of a peristaltic rotary magnetorheological brake for force-feedback systems
OKAN TOPÇU
Doktora
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. YİĞİT TAŞCIOĞLU
DOÇ. DR. ERHAN İLHAN KONUKSEVEN