Çift eksenli sistemlerde değişken kazançlı çapraz-eşleşmeli kontrolcü ile senkronizasyon optimizasyonu

Günümüzde hızlı ve doğru hareket kontrolü; CNC tezgahları, al ve bırak robotlar, yörünge izleyen insansız hava araçları ve kızaklı makinalar gibi bir çok sistem için oldukça önemlidir. Tek eksen için istenilen düzeyde yörünge takibi kolaylıkla sağlanabilir. Ancak çok eksenli sistemlerde yeterli yörünge takibi ve düşük kontur hatasının elde edilmesi karmaşık olabilir. Sürtünme, içsel ve dışsal düzensizlikler, dişli geri tepmesi ve servo gecikmeleri eksenlerin hareketlerinde koordinasyonsuzluğa sebep olur. Bu koordinasyonsuzluk eksenler arası senkronizasyonu bozarak kontur hatasına sebep olacaktır. Birçok durumda her bir eksen kontrolcüsünün ayrı ayrı tasarlanması istenmeyen etkilerin azaltılmasında ve harekette istenilen doğruluğun yakalanmasında etkili olamayacaktır. Bu tezde iki eksenli bir sistem ele alınmış olup, düz çizgi, daire, elips ve parabol şeklinde yörüngeler izlenmiştir. Ardından kontur hatalarını elimine etmek için Değişken Kazançlı Çapraz-Eşleşmeli Kontrolcü tekniği uygulanmıştır. Değişken kazanç farklı yörünge tipleri için ayrı ayrı hesaplanarak kontrolcü yapısına entegre edilmiştir. Kontrol yapısını gösteren blok diyagramlar ve değişken kazanç hesapları detaylı bir şekilde açıklanmıştır. Son olarak önerilen yapı; sürtünme, dış gürültü ve her iki etmen aynı anda uygulanarak test edilmiştir. Simülasyon sonuçları önerilen yapının ekseneler arası koordinasyonu artırdığına ve kontur hatasını düşürdüğüne işaret etmektedir.