Yeni Nesil Modüler Taşıma Aracının 3-Serbestlik Derecesinde Manyetik Yastıklama Hava Aralığı Kontrolü

Abstract

Bu çalışmada, 3 adet doğrusal motorla karma elektromıknatısların bir araya getirilmesiyle elde edilen manyetik yastıklama temeline dayalı bir taşıma aracı, yeni nesil modüler bir taşıma sistemi meydana getirmek için önerilmiştir. Sonlu elemanlar metodu ile manyetik yastıklama kuvvetlerinin 3 boyutlu analizi yapılmıştır. Önerilen sistem doğrusal olmayan dinamiklere sahip olup, doğrusallaştırıldığında dahi kontrol açısından kararsız sistem özelliği göstermektedir. Sistemi kararlı hale getirecek denetleyici tasarımlarını gerçekleştirmek için 3eksende hareket dinamiğine karşılık gelen doğrusal sistem modelleri geliştirilmiştir. Her bir eksen takımı için geliştirilen doğrusal modeller kullanılarak kararlılığı sağlayan ve aynı zamanda verilen referansı takip eden denetleyiciler I-PD denetleyici topolojisi dikkate alınarak tasarlanmıştır. I-PD denetleyici klasik PID denetleyici ile karşılaştırıldığında; orijine yakın sıfır atamasını ortadan kaldırarak kararlılığı tehdit eden aşırı üst aşımları önler. Denetleyici tasarımlarında, muadillerine göre daha kolay tasarım ve uyarlama imkânı sağlayan kanonik polinom yaklaşımı ile katsayı diyagramı metodu kullanımı önerilmiştir. 3-serbestlik derecesinde manyetik yastıklama kontrolü deneysel olarak gerçekleştirilmiş, önerilen kontrol yaklaşımının etkinliği ve başarısı deneysel olarak gösterilmiştir.