Hibrid Manyetik Yataklı Volan Sisteminin Doğrusal Olmayan Uyarlamalı Kontrolü

Abstract

Proje kapsamında potansiyel olarak uydu sistemlerinde yönlendirme amaçlı kullanılabilecek, eksenel doğrultuda aktif olarak kontrol edilebilen elektromıknatısların kullanıldığı ve radyal doğrultuda sabit mıknatıslar kullanılarak mekanik olarak temassız yataklanmış bir volan sistemi tasarlanıp deneysel bir sistem oluşturulacaktır. Aktif ve pasif(sabit mıknatıs yapısı) levitasyonun birlikte kullanıldığı dönen rotor elemanlarının temassız yataklanması hibrid manyetik yataklama olarak isimlendirilmektedir. Rotor elemanlarının hibrid olarak yataklanmasının en belirgin avantajı aktif yataklar için enerji tüketiminin azalmasıdır. Projede önerilen hibrid yataklama yapısı eksenel doğrultuda herbiri bağımsız olarak kontrol edilebilen elektromıknatıslar içermektedir. Radyal eksenlerde sabit mıknatıs kullanıldığı için kontrol gerekmemekte ve aktif manyetik yatak yapısına göre sistem karmaşıklığı azaltılmaktadır. Manyetik yatak sistemlerinde en önemli konulardan biri kontrol konusudur. Aktif manyetik yataklarda kontrol olmadan levitasyon sağlanamamaktadır. Eksenel doğrultuda kullanılan elektromıknatısların aktif kontrolü, uyarlamalı nonlineer kontrol ile yapıldı. Sabit mıknatıs yataklar radyal doğrultuda itme esaslı yataklama kuvvetleri oluştururken eksenel doğrultuda Earnshaw prensibine göre sistem kararlılığını bozan gürültü kuvvetleri oluşturmaktadır. Uyarlamalı kontrol doğrusal olmayan manyetik kuvvetlerin ve sabit mıknatıs kaynaklı gürültü kuvvetlerinin bozucu etkilerini giderecek şekilde tasarlandı.