Mechatronic system design for active vibration control of engineering structures using air jet pulses

---

Tezin Türü: Doktora

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

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: BERKAN HIZARCI

Danışman: ZEKİ KIRAL

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Araştırmacılar, esnek mühendislik yapılarında titreşim kontrolü için piezoelektrik eyleyiciler, manyetoreolojik sönümleyiciler, manyetik bobinler vb. gibi çeşitli eyleyiciler geliştirmişlerdir. Bu tezde, bu eyleyicilere ek olarak, hava itme eyleyicileri, hava erişilebilirliği ve sürdürülebilirliği, düşük maliyet ve az harici güç gereksinimi gibi önemli avantajlarından yararlanmak için derinlemesine araştırılmıştır. Bu tezde, ilk olarak, hava itme eyleyicilerin dinamikleri analitik, sayısal ve deneysel olarak incelenmiştir. Eyleyicinin giriş basıncı ile çıkış itme kuvveti arasındaki ilişki bulunmuştur. Daha sonra, güvenilir ve etkin bir titreşim kontrol sistemi tasarlamak için sistem tanımlama yöntemi ile eyleyicinin matematiksel modelleri elde edilmiştir. Hava itme eyleyicili konsol kiriş üzerinde süreksiz bir kontrol yöntemi olan yarı bang-bang kontrollü titreşim kontrolü deneysel olarak gerçekleştirilmiştir. Daha sonra doğrusal kuadratik Gauss kontrolü, pozitif konum geri besleme kontrolü ve genişletilmiş durum gözlemcisi tabanlı kontrol gibi çeşitli sürekli kontrol yöntemleri araştırılmış ve aynı konsol kiriş yapısı üzerinde deneysel çalışmalar yapılmıştır. Son olarak, bu eyleyicilerin endüstride olası kullanımına ilişkin simülasyon tabanlı bir örnek sunulmuştur. Sonuç olarak, bu tez, hava itme eyleyiciler ile mühendislik yapılarında aktif titreşim kontrolünün yapılabileceğini deneysel olarak kanıtlamıştır. Bu eyleyicilerin yaygın kullanımı, düşük bant genişliği ve sıkıştırılmış gaz kaynağına bağımlılık ve nispeten düşük kuvvet gibi dezavantajları nedeniyle şimdiye kadar ertelenmiş olsa da, bir hava itme eyleyicisi ile titreşim kontrolünün endüstrideki çok çeşitli mühendislik yapılarına başarıyla uygulanabileceğine inanılmaktadır.