Servo sistemi hidrolik hareketlendiricilerin modellenmesi, sayısal benzetimi ve dinamik davranışlarının analizi
Modelling, simulating and dynamic analysis of hydraulic actuators with servosystems
Yazar: İLYAS İSTİF
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MUHARREM ERDEM BOĞOÇLU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Ana Bilim Dalı / Konstrüksiyon Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2001
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Dinamik davranış = Dynamic behavior ; Hidrolik sistemler = Hydraulic systems ; Modelleme = Modelling ; Sayısal benzetim = Digital simulation ; Servo denetim sistemleri = Servo control systems

Özet:
Hidrolik sistemler inşaat, hareket simülatörleri, üretim ve taşıma sistemleri olmak üzere neredeyse endüstrinin her aşamasında yeralmaktadır. Yüksek güç uygulamalarında hidrolik sistemlere ihtiyaç duyulurken, daha düşük güçlerde, kısa stroklu ve yüksek hızlı uygulamalarda genelde pnömatik sistemler kullanılmaktadır. Endüstriyel uygulamalarda, hidrolik sistemler otomasyona da uygundur. Özellikle servovalfler ve oransal valfler bu amaçla kullanılırlar. Bu tezde, iki farklı tip elektrohidrolik sistemin benzetimi yapılmıştır. îlk bölümde valflerin çeşitli özellikler bir tablo ile karşılaştırılmış ve hidrolik sistemlerin modellenmesi, benzetimi ve kontrolü konularında yapılmış çalışmalar gözden geçirilmiştir. Daha sonra, ikinci bölümde elektrohidrolik sistemlerde kullanılan valf ve hareketlendiricilerin temel özellikleri incelenmiştir. Üçüncü bölümde, hidrolik sistem elemanlarının matematik, Simulink® ve Bond Graph modelleri verilmiştir. Aynı bölümde benzetim çalışması için kullanılan sistemlerin komple modeli oluşturulmuştur. îlk benzetim çalışmasında, servovalf kontrollü bir hidrolik motor sistemi için Simulink® modeli geliştirilmiştir. Ayrıca sistemin Bond Graph modeli de geliştirilmiştir. Dördüncü dereceden sisteme PD kontrol uygulanarak, konum kontrolü gerçekleştirilmiştir. Sistem parametreleri ve PD kontrol parametreleri arasındaki ilişkiler incelenerek sistemin davranışı gözlenmiştir. Elektrohidrolik asansör sisteminin benzetimi, durum denklemleri vasıtasıyla farklı senaryolar için elde edilmiştir. Sistem parametrelerinin, sistem davranışı üzerine etkileri incelenmiştir.

Abstract:
Hydraulic systems are involved almost every phase of industry, including transportation, manufacturing, motion simulators and construction. Hydraulic systems are required in heavy- load applications, whereas pneumatic systems are generally employed in light-load, short stroke, high-speed applications. In industrial applications, fluid power systems are suitable for automation. Especially servovalves and electrohydraulic proportional valves are used for this porpuse. In this thesis, two different electrohydraulic systems are simulated. In the first section, some of the proporties of valves are given in a table and the literature on the modeling, simulation and control of hydraulic systems are reviewed. Then, some basic characteristics of valves and actuators which are the most important part of electrohydraulic systems are studied in the second section. In the third section, mathematical, Simulink® and Bond Graph model of the system components are given. Complete system model is established for simulation in the same section. In the first simulation, a Simulink® model is developed for a servovalve controlled hydraulic motor system. Bond Graph model of the system is developed. Position control is performed by applying PD control to the fourth order system. Relations between system parameters and PD control parameters are investigated, and system behaviours are observed. Simulation of an electrohydraulic elevator system is obtained for different scenarios by the state space equations. The effect of the system parameters are observed on the system behaviour.