Doğrusal olmayan tek boyutlu manyetik levitasyon sisteminin model tabanlı kontrolü

Abstract

Sürtünmesiz yataklar, manyetik alanla çalışan yüksek hızlı yolcu trenleri, maglev asansörler, rüzgar tüneli kalıplarının kaldırılması, indüksiyon fırınların dökme metallerinin kaldırılması gibi bir çok mühendislik uygulaması günümüzün manyetik levitasyon sistemlerinin örnekleridir. Bu tez çalışmasında bu tür bir sistemin temel ve basit bir tasarımına ait benzetim ,uygulama ve modelleme çalışmaları,sistemin teorik modellemesi sistematik olarak anlatılmış, MATLAB® Simulink paket programı ile modellenerek sistem için gerekli parametreler sunulmuştur. Küre şeklinde kalıcı mıknatıs bu amaçla elektromıknatıs tarafından oluşturulan manyetik alan ile kontrol edilmektedir. Bu kontrolün amacı yer çekimi, elektromıknatıs akımı ve bozucu etkenlere karşı kalıcı küre mıknatısın kararlı bir durumda askıda havada tutulmasıdır. Askıda tutulan küre mıknatısın düşey pozisyonu doğrusal bir hall etkisi algılayıcısı kullanılarak ölçülmüştür. Doğrusal olmayan bir sistem olan maglev sistemi bu nedenle uygun bir çalışma noktası için lineerleştirilmiş ve giriş sinyallerindeki küçük değişmeleri izlemesi için parametreleri iyi ayarlanmış PID kontrolör, Lineer olmayan Kayan Kip Kontrolör ve Lineer Olmayan Gözetleyici Tabanlı Durum geri Beslemeli Kontrolör tasarlanmış ve deney sonuçları incelenmiştir. HILINK:Kontrol ve benzetim kartına Matlab/Simulink kullanılarak yüklenen bu kontrolörler ile küre mıknatıs, elektromıknatıs akımı ile kararlı bir şekilde askıda tutulmaktadır.

Anti-fiction bearings, magnetic field, runninghigh-seed passenger trains, maglevelevators, removal of wind tunnelmold, many engineeringapplications, such as the lifting up of metal casto finductionfurnacesareexamples of magnetic levitation system for today. Inthisstudythefoundations of such a systemandthesimulation of a simpledesign, implementationandmodelingstudies, theoretical modeling of thesystemisdescribedsystematicallywiththeusageof MATLAB bymodelingsystemswith Simulinksoftware package. A Spherical permanent magnetis controlled by the magnetic field produced by the electromagnetforthispurpose.The purpose of thiscontrol holding sphere of thepermanentmagnetin theair again stgravity, electromagneticcurrentandvariousdisturbanceeffects ina stablesituation. Verticalposition of theair suspended magnetsphere wasmeasuredusing a linearHalleffectsensor.Maglevsystemwhich is a non-linearsystem, for a linearized suitable working pointand with the welltunedparametersPID controller with the purpose of tracking small variationsintheinputsignal, Nonlinear Sliding Mode Controller and Nonlinear Observer- basedstatefeedbackcontroller is designedand test resultswereanalyzed.