Active and passive vibration control of single-link flexible smart manipulators

Bu tezde, titreşimlerin azaltılması için bir model çıkarma yaklaşımı önerilmiştir. Bu amaçla, tek eksenli esnek akıllı manipülatörlerin aktif (AC) ve pasif (PC) titreşim kontrolleri teorik ve deneysel olarak incelenmiştir. Sonlu eleman (FE) analizlerinde, geçen süreyi kısaltmak için, durum uzayı (SS) yöntemi için matematiksel modeller ANSYS den çıkarılır. İlk olarak, model çıkarma yaklaşımı, 2-DOF kütle yay sisteminin analitik bir çözümü ile test edilmiştir. Topaklanmış bir kütle sistemi için sonuçlar doğrulandıktan sonra, alüminyum ve kompozit malzemelerden yapılmış akıllı manipülatörlerin SS modelleri incelenmiştir. SS analizleri, MATLAB da gerçekleştirilir. SS sonuçları, ANSYS de gerçekleştirilen açık ve kapalı devre FE simülasyonları ile doğrulanır. AC ve PC, PD ve tam durum geri besleme (FSF) kontrolleriyle kullanılırken, PC yalnızca akıllı manipülatörlere uygulanabilir. PC'de kullanılan hareket profillerinin parametreleri, modal analize göre belirlenirken, AC de kullanılan kontrol kazançlarını ayarlamak için kontrol tasarım teknikleri kullanılmıştır. Kapalı devre SS analizi matematiksel bir model gerektirdiğinden, FSF kontrolünün kazançları düzenli rejim süresi, aşma ve yükselme süresine bağlı olarak farklı tasarım kriterleriyle tasarlanmıştır. PC ve AC sonuçlarını doğrulamak için LABVIEW kodlarıyla deneyler yapılmıştır. Deneysel modal analiz bir sinüsidal sinyali kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Deneysel ve teorik artık titreşim genlikleri başarıyla azaltılmıştır. Hareket süresinin, açısal yer değiştirmenin ve yükün akıllı manipülatörlerin dinamik performansı üzerindeki etkisi araştırılmıştır.