Segway için yük hücresi ile adaptif kontrol algoritmasının uygulanması ve simülasyonu

Bu çalışmada yük hücresi temelli Segway'in matematiksel modellenmesi, simülasyonu ve uygulaması yapılmıştır. Segway üzerine yerleştirilen dört adet yük hücresi, sistemin kontrolünü sağlamaktadır. Yük hücresinden gelen kütle bilgilerine ait analog sinyaller 24 bit çözünürlüklü HX711 tümleşik entegre ile sayısala dönüştürülmüştür. Sayısal dönüştürülen veriler senkron seri haberleşme protokolü üzerinden mikro denetleyici ile çözümlenerek ölçülmüştür. Ölçülen kütle bilgisine göre sistemin dinamik modeli anlık olarak güncellenebilmektedir. Bu işlem maksimum yunuslama açısını değiştirerek Segway kontrolünün kolaylaşmasını sağlamakta ve kullanıcının araç üzerinden düşmesini engellemektedir. Sistemin simülasyonun yapılabilmesi için gerekli olan Fırçasız Doğru Akım Motor (FDAM) parametreleri ise Maxwell program paketi ile çıkartılmıştır. Bu parametreler kullanılarak yük hücresi temelli Segway'in simülasyonu gerçekleştirilmiştir. Sistemin gerçek zamanlı uygulaması ARM mimariye sahip STM32103C8T6 mikro denetleyicisi ile çalışılarak yapılmıştır. Aracın gerçek zamanlı uygulaması sırasında FDAM akımları ve motor dönüş hız bilgileri eş zamanlı olarak SD kart üzerine kaydedilmektedir. Gerçek zamanlı uygulamadan alınan veriler işlenerek yapılan simülasyon ile karşılaştırılması yapılmıştır. Simülasyon sonucunda belirlenen faz akımları uygulama sonuçları ile kıyaslanmıştır. Ayrıca yük hücrelerinin tekrarlama testi yapılmış olup sol ön yük hücresinde 0,99, sağ ön yük hücresinde 0,99, sol arka yük hücresinde 0,99 ve sağ arka yük hücresinde 0,99 korelasyon bulunmuştur. Yapılan çalışma sonucunda sistemin gerçek uygulaması ile simülasyonunun uyumlu olduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca yapılan sistemin daha kararlı halde çalışabilmesi için çeşitli önerilerde bulunulmuştur. Bu önerilerin ilerleyen çalışmalara katkı sağlayacağı düşünülmektedir.