Pnömatik yapay kasların rehabilitasyon amaçlı kullanımı için kontrol sistemi tasarımı

Pnömatik yapay kaslar (PYK), yüksek kuvvet/ağırlık oranı, bakım kolaylığı, düşük maliyet, esnek yapı gibi pek çok avantaja sahip aktüatörlerdir. Bunların yanı sıra insan kasına benzer çalışma yapısı sayesinde rehabilitasyon cihazları için özellikle uygun görülmektedir. Ancak pnömatik yapay kasların, sahip oldukları doğrusal olmayan özelliklerinden dolayı kontrol edilmesi oldukça zordur. Bu tez çalışmasında, pnömatik yapay kasın kullanımını kısıtlayan nonlineer kontrol problemini çözmek için kontrol sistemi incelemesi ve tasarımı yapılmıştır. PID, bulanık PID ve kayan kip kontrolü yöntemleri esas alınarak pnömatik yapay kasın rehabilitasyon amaçlı performansına göre tasarımlar yapılmıştır. Bu çalışmanın literatürden temel farkı, yaygın olarak kullanılan oransal valfler ve basınç regülatörler yerine, daha ekonomik olan ve pnömatik yapay kasın uyumlu çalışmasına imkân veren aç/kapa valfler için kontrol sistemleri tasarlanmasıdır. Tasarımlar PYK kontrol test düzeneğinde yer alan ve aç/kapa valfleri ile çalıştırılan pnömatik yapay kaslar üzerinde deneysel olarak değerlendirilmiştir. Deneysel sonuçlara göre, modelden bağımsız Sugeno tipi kombine bulanık PID kontrolörü, pnömatik yapay kasların (PYK) rehabilitasyon amaçlı kullanımı için basit ve etkili bir çözüm olarak en başarılı performansı vermiştir.