Kayan kipli kontrol kullanılarak çeyrek araç ve köprü titreşimlerinin aktif kontrolü
Yıl: 2022 Cilt: 37 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 1957 - 1970 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17341/gazimmfd.985449 İndeks Tarihi: 29-07-2022
Kayan kipli kontrol kullanılarak çeyrek araç ve köprü titreşimlerinin aktif kontrolü
Öz: Bu çalışmada Euler-Bernoulli kirişi olarak modellenebilen köprü üzerinden geçen üç serbestlik dereceli çeyrek araç süspansiyon sisteminin aktif kontrolü üzerine çalışılmıştır. Köprü ve aracın matematik modeli belirlenip Lagrange yöntemi kullanılarak hareket denklemleri çıkarılmıştır. Elde edilen hareket denklemleri dördüncü dereceden Runge-Kutta yöntemi kullanılarak Matlab ortamında çözdürülmüştür. Tekerleklere köprü kirişinin salınımları ile birlikte iki farklı yol profili verilerek aracın yol tutuşunun ve yolcu konforunun klasik PID ve Kayan kipli kontrol (SMC) yöntemi kullanılarak en optimum olması sağlanmıştır. Çalışmada önerilen yöntemin doğruluğu literatürde bulunan diğer çalışmalarla karşılaştırılmıştır. Simülasyon sonuçları göstermiştir ki önerilen aktif süspansiyon kontrolcüleri sayesinde yolcu deplasmanı ve ivmelenme değerlerinin sonucu pasif olana göre yüksek oranda iyileşme sağlamıştır.
Anahtar Kelime: Active control of quarter-car and bridge vibrations using the sliding mode control
Öz: In this study, the active control of the three-degree-of-freedom quarter-car suspension system passing over
the bridge, which can be modeled as an Euler-Bernoulli beam, is studied. The mathematical model of the
bridge and the vehicle was determined and the equations of motion were derived using the Lagrangian
method. The obtained equations of motion were solved in Matlab using the fourth-order Runge-Kutta
method. By giving the wheels two different road profiles along with the oscillations of the bridge beam, the
vehicle's handling and passenger comfort are ensured to be optimal by using the classical PID and Sliding
mode control (SMC) method. The accuracy of the proposed method in the study was compared with other
studies in the literature. The simulation results showed that thanks to the active suspension controllers, the
result of the passenger displacement and acceleration values improved significantly compared to the passive
one.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- 1. Kalaivani R., Sudhagar K., Lakshmi P., Neural Network based Vibration Control for Vehicle Active Suspension System, Indian J Sci Technol, 9, 18–21, 2016.
- 2. Yildirim E., Esen I., Dynamic Behavior and Force Analysis of the Full Vehicle Model using Newmark Average Acceleration Method, Eng Technol Appl Sci Res, 10, 5330–5339, 2020.
- 3. Paksoy M., Guclu R., Cetin S., Semiactive self-tuning fuzzy logic control of full vehicle model with MR damper, Adv Mech Eng, 2014.
- 4. Singh D., Aggarwal ML., Passenger seat vibration control of a semi-active quarter car system with hybrid Fuzzy–PID approach, Int J Dyn Control, 5 (2), 287–296, 2017.
- 5. Aggarwal ML., Fuzzy control of passenger ride performance using MR shock absorber suspension in quarter car model, Int J Dyn Control, 3 (4), 463–469, 2015.
- 6. Khodadadi H., Ghadiri H., Self-tuning PID controller design using fuzzy logic for half car active suspension system, Int J Dyn Control, 6 (1), 224–232, 2018.
- 7. Zhang YQ., Zhao YS., Yang J., Chen LP., A dynamic sliding-mode controller with fuzzy adaptive tuning for an active suspension system, Proc Inst Mech Eng Part D J Automob Eng, 221 (4), 417–428, 2007.
- 8. Güçlü R., Active control of seat vibrations of a vehicle model using various suspension alternatives, Turkish J Eng Environ Sci, 27 (6), 361–373, 2003.
- 9. Demir O., Keskin I., Cetin S., Modeling and control of a nonlinear half-vehicle suspension system: A hybrid fuzzy logic approach, Nonlinear Dyn, 67 (3), 2139– 2151, 2012.
- 10. Ben LZ., Hasbullah F., Faris FW., A comparative ride performance of passive, semi-active and active suspension systems for off-road vehicles using half car model, Int J Heavy Veh Syst, 21 (1), 26–41, 2014.
- 11. Leblebici AS., Türkay S., An H∞ and Skyhook Controller Design for a High Speed Railway Vehicle, IFAC-PapersOnLine, 51 (9), 156–161, 2018.
- 12. Kieneke R., Graf C., Maas J., Active seat suspension with two degrees of freedom for military vehicles, IFAC Proc, 46 (5), 523–529, 2013.
- 13. Nagarkar M., Bhalerao Y., Patil GV., Patil RZ., MultiObjective Optimization of Nonlinear Quarter Car Suspension System - PID and LQR Control, Procedia Manuf, 20, 420–427, 2018.
- 14. Guclu R., Metin M., Fuzzy logic control of vibrations of a light rail transport vehicle in use in Istanbul traffic, JVC/Journal Vib Control, 15 (9), 1423–1440, 2009.
- 15. Yoshimura T., Nakaminami K., Kurimoto M., Hino J., Active suspension of passenger cars using linear and fuzzy-logic controls, Control Eng Pract, 7 (1), 41–47, 1999.
- 16. Emam AS., Fuzzy Self Tuning of PID Controller for Active Suspension System, Adv Powertrains Automotives, 1 (1), 34-41, 2015.
- 17. Sever M., Şendur HS., Yazıcı H., Arslan MS., Active vibration control of a vehicle suspension system having biodynamic driver model with state derivative feedback LQR, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 34 (3), 1573–1572, 2019.
- 18. Altun Y., Çeyrek Taşıt Aktif Süspansiyon Sistemi için LQR ve LQI Denetleyicilerinin Karşılaştırılması, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 5, 61–70, 2017.
- 19. Aktas KG., Esen I., State-Space Modeling and Active Vibration Control of Smart Flexible Cantilever Beam with the Use of Finite Element Method, Eng Technol Appl Sci Res, 10, 6549–56, 2020.
- 20. Cakir MF., Bayraktar M., Modelling of main battle tank and designing LQR controller to decrease weapon oscillations, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 35 (4), 1861–1876, 2020.
- 21. Ozer HO., Hacioglu Y., Yagiz N., High order sliding mode control with estimation for vehicle active suspensions, Trans Inst Meas Control, 40, 1457–70, 2018.
- 22. Singh D., Active Vibration Control of Passenger Seat in Quarter Car Model using Supertwisting Controller, Int J Control Autom, 10, 83–94, 2017.
- 23. Rath JJ., Defoort M., Karimi HR., Veluvolu KC., Output Feedback Active Suspension Control with Higher Order Terminal Sliding Mode, IEEE Trans Ind Electron, 64, 1392–1403, 2017.
- 24. Bai R., Guo D., Sliding-mode control of the active suspension system with the dynamics of a hydraulic actuator, Complexity, 2018.
- 25. Du M., Zhao D., Yang B., Wang L., Terminal sliding mode control for full vehicle active suspension systems, J Mech Sci Technol, 32, 2851–2866, 2018.
- 26. Khan L., Qamar S., Khan MU., Comparative analysis of adaptive neurofuzzy control techniques for full car active suspension system, Arab J Sci Eng, 39, 2045– 2069, 2012.
- 27. Konoiko A., Kadhem A., Saiful I., Ghorbanian N., Zweiri Y., Sahinkaya MN., Deep learning framework for controlling an active suspension system, JVC/Journal Vib Control, 25, 2316–2329, 2019.
- 28. Frýba L., Vibration of Solids and Structures under Moving Loads, Thomas Telford House, 1999.
- 29. Biggs JM., Introduction to Structural Dynamics, McGraw- Hill, 1964.
| APA | EROĞLU M, KOÇ M, KOZAN R, Esen İ (2022). Kayan kipli kontrol kullanılarak çeyrek araç ve köprü titreşimlerinin aktif kontrolü. , 1957 - 1970. 10.17341/gazimmfd.985449 |
| Chicago | EROĞLU MUSTAFA,KOÇ MEHMET AKİF,KOZAN RECEP,Esen İsmail Kayan kipli kontrol kullanılarak çeyrek araç ve köprü titreşimlerinin aktif kontrolü. (2022): 1957 - 1970. 10.17341/gazimmfd.985449 |
| MLA | EROĞLU MUSTAFA,KOÇ MEHMET AKİF,KOZAN RECEP,Esen İsmail Kayan kipli kontrol kullanılarak çeyrek araç ve köprü titreşimlerinin aktif kontrolü. , 2022, ss.1957 - 1970. 10.17341/gazimmfd.985449 |
| AMA | EROĞLU M,KOÇ M,KOZAN R,Esen İ Kayan kipli kontrol kullanılarak çeyrek araç ve köprü titreşimlerinin aktif kontrolü. . 2022; 1957 - 1970. 10.17341/gazimmfd.985449 |
| Vancouver | EROĞLU M,KOÇ M,KOZAN R,Esen İ Kayan kipli kontrol kullanılarak çeyrek araç ve köprü titreşimlerinin aktif kontrolü. . 2022; 1957 - 1970. 10.17341/gazimmfd.985449 |
| IEEE | EROĞLU M,KOÇ M,KOZAN R,Esen İ "Kayan kipli kontrol kullanılarak çeyrek araç ve köprü titreşimlerinin aktif kontrolü." , ss.1957 - 1970, 2022. 10.17341/gazimmfd.985449 |
| ISNAD | EROĞLU, MUSTAFA vd. "Kayan kipli kontrol kullanılarak çeyrek araç ve köprü titreşimlerinin aktif kontrolü". (2022), 1957-1970. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.985449 |
| APA | EROĞLU M, KOÇ M, KOZAN R, Esen İ (2022). Kayan kipli kontrol kullanılarak çeyrek araç ve köprü titreşimlerinin aktif kontrolü. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 37(4), 1957 - 1970. 10.17341/gazimmfd.985449 |
| Chicago | EROĞLU MUSTAFA,KOÇ MEHMET AKİF,KOZAN RECEP,Esen İsmail Kayan kipli kontrol kullanılarak çeyrek araç ve köprü titreşimlerinin aktif kontrolü. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 37, no.4 (2022): 1957 - 1970. 10.17341/gazimmfd.985449 |
| MLA | EROĞLU MUSTAFA,KOÇ MEHMET AKİF,KOZAN RECEP,Esen İsmail Kayan kipli kontrol kullanılarak çeyrek araç ve köprü titreşimlerinin aktif kontrolü. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.37, no.4, 2022, ss.1957 - 1970. 10.17341/gazimmfd.985449 |
| AMA | EROĞLU M,KOÇ M,KOZAN R,Esen İ Kayan kipli kontrol kullanılarak çeyrek araç ve köprü titreşimlerinin aktif kontrolü. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2022; 37(4): 1957 - 1970. 10.17341/gazimmfd.985449 |
| Vancouver | EROĞLU M,KOÇ M,KOZAN R,Esen İ Kayan kipli kontrol kullanılarak çeyrek araç ve köprü titreşimlerinin aktif kontrolü. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2022; 37(4): 1957 - 1970. 10.17341/gazimmfd.985449 |
| IEEE | EROĞLU M,KOÇ M,KOZAN R,Esen İ "Kayan kipli kontrol kullanılarak çeyrek araç ve köprü titreşimlerinin aktif kontrolü." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 37, ss.1957 - 1970, 2022. 10.17341/gazimmfd.985449 |
| ISNAD | EROĞLU, MUSTAFA vd. "Kayan kipli kontrol kullanılarak çeyrek araç ve köprü titreşimlerinin aktif kontrolü". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 37/4 (2022), 1957-1970. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.985449 |
