Bir vidalı tahrik sisteminin tablasına bağlı esnek bir kirişin konum ve titreşim bastırma kontrolü
Position and vibration suppression control of a flexible beam clamped to the table of a screw drive system
Yazar: MERT GÖKÇEALP
Danışman: PROF. DR. İLHAMİ YİĞİT
Yozgat Bozok Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Euler Bernoulli kiriş teorisi = Euler Bernoulli beam theory ; Kayan kipli denetim = Sliding mode control ; Konum denetimi = Position control ; Modelleme = Modelling ; PID denetleme = PID control ; Titreşim söndürücü = Vibration damper

Özet:
Endüstride hareket kontrolleri gereken birçok alanda sistemin kontrolü yapılırken titreşim veya salınım önemli sorun oluşturmaktadır. Özellikle yüksek hassasiyet gereken kontrollerde bu durum daha da önemli olmaktadır. Dolayısıyla hem konum hem de titreşim bastırma kontrolünü aynı anda gerçekleştirebilecek kontrol yöntemlerinin geliştirilmesi gerekmektedir. Açık kaynaklara göre, hareket kontrollerinde çokça tercih edilen vidalı mil tahrik sistemlerinin tablasının konum ve titreşim bastırma kontrolü konusunda yeterince çalışma olmadığı görülmektedir. Hassas makine kontrolleri için sınırsız uygulama alanı olan bu konuda hem teorik hem de uygulamalı bir çalışma ile katkıda bulunulması amaçlanmıştır. Çalışmada, doğru akım servomotor ile sürülen bir vidalı mil tahrik sisteminin tablasına rijit bağlı esnek bir Euler-Bernoulli ankastre çubuğunun titreşim bastırma kontrolü yapılmaktadır. PID ve modelden bağımsız kayan kipli kontroller ile oluşturulan kontrol sinyali ile tablanın konumu ile çubuğun titreşim bastırma kontrolü aynı anda gerçekleştirilmektedir. Hem tablanın konum kontrolü hem de çubuğun titreşim kontrolünü tatmin edici şekilde sağlayabilecek bir kontrol sinyalini oluşturabilmek için eniyileme yaklaşımı ile kontrolcü kazançları ayarlanmaktadır. Daha iyi sonuçlar alınabilmesi için kayan kipli kontrol gibi ileri kontrol tekniklerinin kullanılmasının gerekliliği ortaya konulmakta, ileriki çalışmalar için önerilerde bulunulmaktadır.

Abstract:
Vibration or oscillation is an important problem when controlling the system in many areas where motion controls are required in the industry. This becomes even more important in controls that require high precision. Therefore, it is necessary to develop control methods that can perform both position and vibration suppression control at the same time. According to open literature, it is seen that there is not enough work on the position and vibration suppression control of the table of ball screw drive systems, which are widely preferred in motion controls. It is aimed to contribute to this subject, which has an unlimited application area for precision machine controls, with both theoretical and practical work. In the study, vibration suppression control of a flexible Euler-Bernoulli beam rigidly clamped to the table of a ball screw drive system driven by a direct current servomotor is performed. With the control signal generated by PID and model free sliding mode control, the position of the table and the vibration suppression control of the flexible beam are carried out simultaneously. Controller gains are adjusted with the optimization approach in order to create a control signal that can satisfactorily provide both the position control of the table and the vibration control of the bar. In order to obtain better results, the necessity of using advanced control techniques such as sliding mode control is presented and suggestions are made for future studies.