Optimal Design and Control of a Novel Modular Maglev Carrier System
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Elektrik-Elektronik Fakültesi, Mekatronik Mühendisliği, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: Ahmet Fevzi BOZKURT
Danışman: Kadir Erkan
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Modern mühendislik, daha hızlı ve güvenilir veri işleme ve ölçüm teknolojilerinin gelişimi ile çok disiplinli bir yöne evrilmiştir. Ağır sistemler yerlerini daha ve verimli kompakt tasarımlara bırakmaktadırlar. Daha kompakt bileşenlerin kooperatif ve/veya koordine içinde çalışmasını sağlayarak işlem kapasiteleri artırılmakta, böylece iş alanının her alanında en verimli işletme sağlanmaktadır. Bu eğilim, yüksek işlem gücüne sahip bilgisayarların kullanımıyla mümkün olmaktadır. Problemler, çoklu-fizik yöntemleriyle tanımlanmakta ve problemler her yönden incelenerek çözümlere çok daha kısa sürede ulaşılabilmektedir. Mekatronik bir perspektifle tasarlanan sistemlerin mekanik, elektronik ve kontrol bileşenleri ayrı ayrı değil, bir bütün olarak optimize edilebilir. Böylece, fizibilite çalışmaları daha kapsamlı hale gelmektedir. Bu çalışma, Maglev teknolojisinin çok taşıyıcılı konseptini kullanarak literatürde bulunmayan bir çözüm geliştirmektedir. İlk olarak, MaglevMotor sunulmuş ve optimizasyon adımları açıklanmıştır. İlgili senaryonun nominal yük dağılımı için optimum taşıyıcı, manyetik, elektronik ve mekanik olarak optimum boyutlandırma incelenerek tasarlanmış ve performansı deneysel olarak doğrulanmıştır. Bunu takiben, çeşitli kontrol algoritmaları uygulanmış ve benzetim sonuçları sunulmuştur. Bu adımda, Maglev taşıyıcı sistemi, serçe benzeri hareket deseni nedeniyle "Boztorgay" olarak adlandırılmıştır. Daha sonra, taşıyıcıların modüler yapısı sayesinde mümkün olan çok taşıyıcılı konsept sunulmuştur. Modüler çalışma, iki veya daha fazla taşıyıcının taşıyıcı kapasitesinin üzerindeki çalışma bölgelerinde verilen görevi yerine getirmek üzere bir araya gelmesine izin verme prensibidir. Bu şekilde, tek taşıyıcılar düşük taşıma kapasitesinin gerektiği çalışma alanlarında ayrı ayrı çalışarak zaman ve enerji tasarrufu sağlarken, tek bir taşıyıcının yetersiz olduğu durumlarda iki veya daha fazla taşıyıcı bir araya gelerek tüm çalışma alanlarını kapsamaktadırlar. Tek ve çift taşıyıcı konfigürasyonları için deneysel çalışmalar başarılı bir şekilde sunulmuştur. Çift tatşıyıcı yapısının kenetlenme süreci açıklanmış ve hem simülasyon hem de deneysel sonuçlar sunulmuştur. Son olarak, çift Boztorgay biriminin başarılı çevrimiçi kenetlenmesi sunulmuştur.