Sistem tanımlama yöntemleri ile tek eksenli esnek manipülatörlerin modellenmesi ve pasif titreşim kontrolü

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: ŞEFİKA İPEK LÖK

Danışman: LEVENT MALGACA

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tezde, tek eksenli manipülatörlerin modellemesi ve pasif titreşim kontrolü sistem tanımlama (SI) yaklaşımları kullanarak çalışılmıştır. Çelik ve kompozit materyallerden yapılan manipülatörlerin nümerik ve deneysel sinyallerini kullanarak modellenmesi için SI yöntemi kullanılmıştır. İlk olarak dört serbestlik dereceli (dof) mekanik bir sisteminin modellenmesi SI yöntemi kullanarak kullanılmıştır. Sonrasında manipülatörleri modellemek için, çelik manipülatörün (SM) sonlu elemanlar modeli ANSYS/APDL'de oluşturulmuş ve senkron olarak manipülatörü sürmek ve manipülatörün ivme, yer değişimi ve gerinim sinyallerini ölçmek için deneysel bir sistem kurulmuştur. SM'nin transfer fonksiyonları simülasyon ve deneysel sinyaller kullanılarak AutoRegressive eXogenous (ARX), Continuous-Time System Identification (CTSI), the State-Space ESTimation (SSEST) ve Numerical Algorithms for Subspace State-Space System Identification (N4SID) yöntemleri ile tanımlanmıştır. SI yöntemlerinin modelleme üzerindeki etkisi farklı yükler ve çıktı tipleri için araştırılmıştır. Ayrıca deneysel sinyaller ile kompozit manipülatörlerin modellemesi çalışılmıştır. Manipülatörlerin istenmeyen artık titreşimlerini azaltmak için S-curve hareket girdisi ve Genetik Algoritma (GA) ile optimizasyon çalışılmıştır. İdeal bir 7 bölümlü S-curve hareket girdisinin lineer hızlanma ve yavaşlama bölümleri hariç tutarak beş bölümlü bir S-curve hareket girdisi dizayn edilmiştir. S-curve'ün zaman parametreleri manipülatörün ilk doğal frekansına göre seçilmiştir. Ayrıca, manipülatörün tanımlanmış transfer fonksiyonları kullanarak bir hız profilinin zaman parametreleri optimize edilmiştir. Manipülatörün modellenmesi ve pasif titreşim kontrolünün karşılaştırmalı bir analizi sunulmuştur.