MATLAB ve sımulink kullanarak LQR ve kutup yerleşimi metotları ile tepe vinci kontrolü

Vinçler, günümüzde ağır cisimlerin bir yerden başka bir yere nakledilmesinde en çokkullanılan yapılar olup; genellikle operatör kontrolünde manuel hareket ettirilmektedirler. Buda sistemde istenmeyen salınımlara yol açmakta hem cismin kontrolsüz şekilde taşıyıcı halatetrafında osilasyona girmesine yol açmakta; hem de etraftaki diğer cisimler; çalışanlar içinhayati tehlike oluşturmaktadır.Bu tez çalışmasında, farklı iki kontrol metodu kullanarak sisteme kontrolcü tasarlanmış vebahsedilen vinç salınımlarını en aza indirerek pozisyon kontrolü yapılması amaçlanmıştır.Öncelikle en çok kullanılan vinç yapısı olan tepe vinci sistemi ele alınmış; 2 boyutta dijitalsistem modellemesi yapılarak sistem karakteristikleri elde edilmiştir. Bulunan karakteristiklerlineerleştirilerek üzerinde asıl çalışılacak olan lineerleştirilmiş sistem durum-uzay modelindegösterilmiştir. Sistem modelleri Simulink yazılımı ile görsel forma sokulmuş; denklemlerinelde edilmesinde ise Matlab yazılımından faydalanılmıştır. Kontroledilebilirlik vegözlenebilirlik kavramları işlenmiş ayrıca servo sistemler ele alınarak sistemin teorisine katkısağlanmıştır.Sistemin tahmin edici-gözlemci dizaynı yapılarak tüm durum değişkenleri elde edilerekyapılan modele eklenmiştir. Kontrolcü olarak kutup yerleşim metodu ve LQR linear quadraticregulator yöntemleri seçilerek; sistem bu iki kontrolcü için teker teker ele alınarak sistemcevapları elde edilmiştir. Elde edilen cevaplar daha sonra dış distürbanslara karşı test edilereksonuçları gözlenmiştir. Vinçlerde taşınacak cisimlerin ağırlıkları değişken olduğundan; sonolarak bulunan katsayılar ile yapılan geribeseleme kontrol sistemleri, değişken yüklerdedenenerek sonuçları analiz edilmiştir. Yapılan simülasyonlar sonrasında elde edilengrafiklerden sonuçlar çıkartılarak; aynı sisteme uygulanan LQR ve kutup yerleşimmetotlarının birbirlerine olan üstünlükleri ve zayıflıklarına dikkat çekilerek tezsonlandırılmıştır.Matematiksel işlemler gerçekleştirilirken klasik yöntemler ile sistem çözümlenmiş; ayrıcaMatlab komut satırları da açıklanarak teze eklenmiştir.Anahtar kelimeler: Tepe vinci, kontrol teorisi, Matlab, Simulink, kutup yerleşimi, LQR,gözlemci dizaynı, lineer kontrolix