Master Degree / Yüksek Lisans Tezleri
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/3008
Browse
Search Results
Master Thesis Controller Design of the Gyrostabilizer That Is Used in Boats(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Bozelli, Muhammed Rıza; Dede, Mehmet İsmet CanBu tez, deniz taşıtlarında istenmeyen yalpa hareketini sönümlemek için kullanılan jiroskopik sönümleyici sistemleri için kontrol yapılarının geliştirilmesini sunmaktadır. İki farklı kontrolör tipi incelenmiş ve karşılaştırılmıştır: (1) geminin hız ve konum bilgilerini kullanan geleneksel kontrol yöntemi ve (2) en iyi sonuçları veren tam geri beslemeli kontrolörler. Tasarlanan kontrol çalışmalarını test etmek amacıyla küçültülmüş bir jiroskopik sönümleyici tasarlanmıştır. Prototip sistem geminin tek serbestlik dereceli yalpa hareketini modelleyecek şekilde tasarlanmıştır. Sisteme eklenen elektrik motoru, deniz durumunun bir bozucu etki olarak modellenmesini ve uygulanmasını sağlamaktadır. Bu bozucu etki gemi modeli üzerinde jiroskopik sönümleyici kullanılarak giderilmeye çalışılmıştır. Kontrol sisteminin tasarımından önce sistemin kinematik ve dinamik hesaplamaları analitik olarak yapılmıştır. Bu analitik çözümler simülasyon dosyası ile karşılaştırılarak doğrulanmıştır. Analitik çözümlerin açık formlarında jiroskop ve gemi arasındaki ilişkiler net bir şekilde gözlemlenmektedir. Analitik çözümlerde doğrusal olmayan terimlerin etkisi küçük bulunduğundan denklemler basitleştirilerek doğrusal kontrol sistemleri tasarlanmıştır. Matematiksel hesaplamalar ve 3 boyutlu tasarımın ardından prototip sistemin üretimi tamamlanmıştır. Tasarlanan konum-hız (PV-PI) kontrol sistemi ve doğrusal karesel regülatör (LQR) tabanlı kontrol sistemleri bu prototip sistem üzerinde test edilmiştir. Testlerin sonuçları, iki kontrol sisteminin birbirlerine karşı net bir üstünlüğü olmamasına rağmen, LQR kontrol sisteminin daha az parametreye sahip olması, diğer gemi-jiroskop kombinasyonlarına daha kolay uygulanabileceğini göstermektedir.