İKİ TEKERLEKLİ TAŞIT MODELİ İÇİN DENGELEYİCİ JİROSKOP KONTROLÜ


Karaman V., Demir C.

4. ULUSLARARASI MUHENDİSLİK MİMARLIK VE TASARIM KONGRESİ, İstanbul, Türkiye, 23 - 24 Nisan 2019, ss.767-776

  • Basıldığı Şehir: İstanbul
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.767-776

Özet

İnsanoğlunun yapmış olduğu teknoloji ürünlerinin içinde taşıtlar büyük bir öneme sahiptir. İcat edildikleri

günden itibaren sürekli bir değişim ve gelişim içinde olan taşıtlar, farklı ihtiyaçlar doğrultusunda bu gelişime

devam etmektedir. Taşıt teknolojisi konfor, hız, güvenlik, sağlamlık gibi ihtiyaçlardan dolayı sürekli bir araştırma

konusu olmuştur. Taşıtların insan hayatını kolaylaştırma etkisi olmasının yanında kalabalıklaşan toplumlarla

beraber çeşitli problemlere sebep olduğu da bilinmektedir. Bu problemlere örnek olarak hava kirliliği,

trafik kazaları, kalabalık şehirlerdeki trafik sıkışıklığı gösterilebilir. İnsan hayatının vazgeçilmezi haline gelen

taşıtlardan kaynaklı sorunlara çözüm ve taşıtları geliştirmeye yönelik bilimsel çalışmalar devam etmektedir.

Geleneksel dört tekerlekli taşıt yapısından farklı olarak, 2 tekerlekli ve 3 tekerlekli taşıtlar da mevcuttur. 2

tekerlekli taşıtların küçük boyutlu olması, trafik problemini azaltıcı ve park sorununu giderici ekileri sebebi ile

kullanımı günümüzde önem kazanmıştır. Bu çalışmada iki tekerlekli taşıt modelinin denge problemine çözüm

olarak jiroskop tasarımı sunulmuştur. Jiroskop-taşıt için matematiksel model oluşturularak kutup yerleştirme

yöntemi ile tasarlanan kontrolör ile doğrusal karesel düzenleyici [linear quadratic regulator (LQR)] kontrolör

performans açısından birbiri ile kıyaslanmıştır. Amaç, jiroskobun devinim açısına göre daha iyi performans

sunan kontrol stratejisini belirlemektir. MATLAB ortamında yapılan simülasyon çalışmaları, jiroskop devinim

açısı ile oluşan devrilmeye ters yönde torkun iki tekerlekli taşıtı dengelediği gösterilmiştir. Bunun yanında

simülasyon sonuçları tasarlanan kontrolörlerin taşıt sistemini başarıyla kontrol edebildiğini de göstermektedir.

Sonuç olarak jiroskop ile iki tekerlekli taşıt dengelemenin mümkün olduğu ve kutup yerleştirme yöntemi ile

tasarlanan kontrolörün daha iyi performans gösterdiği sunulmuştur.