Ağır hizmet araçları için elektromekanik disk fren denetleyicisi geliştirilmesi
Ağır hizmet araçları için elektromekanik disk fren denetleyicisi geliştirilmesi
Yazar: Güleryüz, İbrahim Can; Başer, Özgün
Dergi: Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Vol. 38 No. 2, 2021
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; elektromekanik disk fren,ölçeklendirilmiş deney düzeneği,sistem dinamiği moeli,kaskad PID kuvvet denetleyicisi,ağır hizmet aracı

Günümüzde ağır hizmet araçlarına antiblokaj fren sistemi (ABS), elektronik stabilite kontrolü (ESC) ve çekiş kontrol sistemi (TCS) gibi frenlemeye yardımcı elektronik güvenlik fonksiyonları havalı fren sistemlerine entegre edilmiştir. İleride elektrikli ağır hizmet araç sayısının artacak olması, fren sistemi mimarisinin havalı tahrikten elektromekanik tahrike geçişini kaçınılmaz kılmaktadır. Bu çalışmanın ana amacı, ağır hizmet aracı elektromekanik disk fren denetleyicisi geliştirme çalışmalarına katkı sağlamaktır. Elektromekanik frenleme sistemi dinamiklerinin araştırılması için, ölçeklendirilmiş bir deney düzeneği oluşturulmuştur. Ayrıca elektromekanik fren sistemi değişkenlerinin (motor akımı, motor açısal pozisyonu ve sıkıştırma kuvveti) toplanması için ölçüm sistemi geliştirilmiştir. Deney düzeneğine ait sistem dinamiği modeli lineer ve nonlineer sürtünme modelleri dikkate alınarak, Matlab Simulink ortamında oluşturulmuştur. Sistem değişkenlerinin belirlenmesi için deneysel ölçümler alınmıştır. Lineer ve nonlineer sistem dinamiği modelleri kullanılarak simülasyonlar gerçekleştirilmiştir. Simülasyon sonuçları deneysel ölçümlerle karşılaştırılarak, sistem dinamiği modeli doğrulanmıştır. Ağır hizmet aracı fren performansı gereksinimleri göz önünde bulundurularak, PI/PID ve kaskad PI/PID kuvvet denetleyicileri ve PID pozisyon denetleyicisi Matlab Simulink ortamında geliştirilmiştir. Sanal ortamda belirlenen denetleyici değişkenleri fiziki kontrol donanımına tanımlanarak, deneysel ölçümler alınmıştır. Kuvvet ve pozisyon denetleyicilerinin performansı, sayısal ve deneysel ölçüm sonuçları göz önünde bulundurularak değerlendirilmiştir. Kuvvet – pozisyon denetleyicisi değişim senaryosu uygulanarak, fiziksel sistem üzerinde fonksiyon testleri gerçekleştirilmiştir.

Günümüzde ağır hizmet araçlarına antiblokaj fren sistemi (ABS), elektronik stabilite kontrolü (ESC) ve çekiş kontrol sistemi (TCS) gibi frenlemeye yardımcı elektronik güvenlik fonksiyonları havalı fren sistemlerine entegre edilmiştir. İleride elektrikli ağır hizmet araç sayısının artacak olması, fren sistemi mimarisinin havalı tahrikten elektromekanik tahrike geçişini kaçınılmaz kılmaktadır. Bu çalışmanın ana amacı, ağır hizmet aracı elektromekanik disk fren denetleyicisi geliştirme çalışmalarına katkı sağlamaktır. Elektromekanik frenleme sistemi dinamiklerinin araştırılması için, ölçeklendirilmiş bir deney düzeneği oluşturulmuştur. Ayrıca elektromekanik fren sistemi değişkenlerinin (motor akımı, motor açısal pozisyonu ve sıkıştırma kuvveti) toplanması için ölçüm sistemi geliştirilmiştir. Deney düzeneğine ait sistem dinamiği modeli lineer ve nonlineer sürtünme modelleri dikkate alınarak, Matlab Simulink ortamında oluşturulmuştur. Sistem değişkenlerinin belirlenmesi için deneysel ölçümler alınmıştır. Lineer ve nonlineer sistem dinamiği modelleri kullanılarak simülasyonlar gerçekleştirilmiştir. Simülasyon sonuçları deneysel ölçümlerle karşılaştırılarak, sistem dinamiği modeli doğrulanmıştır. Ağır hizmet aracı fren performansı gereksinimleri göz önünde bulundurularak, PI/PID ve kaskad PI/PID kuvvet denetleyicileri ve PID pozisyon denetleyicisi Matlab Simulink ortamında geliştirilmiştir. Sanal ortamda belirlenen denetleyici değişkenleri fiziki kontrol donanımına tanımlanarak, deneysel ölçümler alınmıştır. Kuvvet ve pozisyon denetleyicilerinin performansı, sayısal ve deneysel ölçüm sonuçları göz önünde bulundurularak değerlendirilmiştir. Kuvvet – pozisyon denetleyicisi değişim senaryosu uygulanarak, fiziksel sistem üzerinde fonksiyon testleri gerçekleştirilmiştir.