Tez özetleri Astronomi ve Uzay Bilimleri Anabilim Dalı

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI
  

ÖZBEK Cengiz

Tez Adı : Taşıt Süspansiyon Sistemlerinin Uyarlamalı Kontrolü

Danışman : Prof. Dr. Recep BURKAN

Anabilim Dalı : Makine Mühendisliği

Programı : -

Mezuniyet Yılı : 2013

Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Recep BURKAN

Prof. Dr. Erol UZAL

Doç. Dr. Alaattin AKTAŞ

Doç. Dr. Serdar BARIŞ

Yard. Doç. Dr. Nevra BAYHAN
Taşıt Süspansiyon Sistemlerinin Uyarlamalı Kontrolü
Bu çalışmanın amacı; ilk olarak, literatürde aktif titreşim sönümleme sistemleri için yeni bir adaptif yaklaşım olan ‘Model Erişimli Adaptif Kontrol’ yönteminin taşıt aktif süspansiyon sistemlerine uygulanabilirliğini göstermektir. Daha sonra, bilinen adaptif kontrol yasasına ek kontrol girdisi sağlanarak sistemin gürbüzlüğünün arttırılması amacıyla yeni bir parametre uyarlama algoritması geliştirilmiş ve Lyapunov metodu kullanılarak sistemin kararlılığı kanıtlanmıştır.

Yol düzgünsüzlüklerinin taşıt süspansiyon sistemleri üzerinde meydana getirmiş olduğu mekanik titreşimler, taşıt sürüş güvenliği ve seyir konforu açısından insanı rahatsız etmektedir. Ayrıca taşıt parçalarının mekanik ömrünü azaltmaktadır. Bu sebeple, oluşan bu titreşimlerin mümkün olduğunca azaltılması gerekmektedir.

Bu mühendislik problemini çözmek için, çeyrek taşıt olarak modellenen araç, ilk önce karayollarında sıklıkla karşılaşılan sinüzoidal bir yol girişine maruz bırakılmıştır. İdeal skyhook olarak belirlenen hedef dinamiğe erişme başarısı açısından hem literatürde var olan adaptif kontrolcünün hem de geliştirilen adaptif kontrolcünün detaylı analizi yapılmıştır. İkinci aşamada, aynı yol girişine maruz bırakılan taşıtın farklı bir sönümleme ve yay karakteristiğine sahip başka bir ideal skyhook dinamiğine ulaşması hedeflenmiştir.

Daha sonra taşıt, farklı yüksekliğe sahip iki adet tümsekten oluşan yol düzgünsüzlüğüne maruz bırakılmıştır. Burada da farklı sönümleme ve yay karakteristiğine sahip bir skyhook hareketine erişim hedeflenmiştir. Elde edilen bulgular yorumlanarak taşıt seyir konforu ve sürüş güvenliği konularına vurgu yapılmıştır.

Son olarak, rampa yol girişiyle simülasyonlar yapılmış ve adaptif kontrolcünün bu yol düzgünsüzlüğü neticesinde ortaya çıkan sonuçlara etkisi tartışılmıştır.

Bilgisayar simülasyonları yapılarak her dört sistem için, farklı yol koşullarında ve hedeflenen farklı dinamiklerde uygulanan kontrolcülerin başarısı yorumlanmıştır.

Sistemin zaman ve frekans cevapları, bilinen adaptif kontrolcünün çeyrek taşıt aktif süspansiyon sistemine başarılı bir şekilde uygulandığını göstermiştir. Bilinen adaptif kontrolcünün geliştirilmesiyle titreşim sönümlenme süresi ve değerleri önemli ölçüde azaltılmış, geliştirilen adaptif kontrolcü ile eşit koşullarda daha iyi sonuçlar elde edildiği gözlemlenmiştir. Bilinen adaptif kontrolcü ile titreşimin sönümlenmesi için yüksek değerlerde kontrol katsayıları gerekirken, önerilen adaptif kontrolcü ile bu yüksek değerler oldukça azaltılmıştır.