Uçak iniş takımının MR damperle yarı aktif bulanık mantıklı kontrolü

Abstract

Uçaklarda pistten kaynaklanan yol pürüzlülükleri ve hava şartları (rüzgar, fırtına vs.) titreşimlere sebep olmaktadır. Bu da konforu ve insan sağlığını olumsuz yönde etkilemektedir. Bu olumsuz etkileri ortadan kaldırmak amacıyla, uçaklarda süspansiyon sistemleri kullanılmaktadır. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte insanlarda konfor beklentileri de artmıştır. Bu yüzden süspansiyon sistemlerini geliştirmek, konforu artırmak için yapılan çalışmalar da hızla devam etmektedir. Titreşimleri azaltmak için pasif, aktif ve yarı aktif süspansiyon sistemleri kullanılmaktadır. Bu sistemlerden titreşim sönümleme açısından en etkili olanı aktif süspansiyondur. Fakat yarı aktif süspansiyon, aktif süspansiyona yakın performans sergilemesi ve düşük enerji tüketimi gibi avantajlarından dolayı tercih edilmektedir. Bu çalışmada uçak iniş takımı, altı serbestlik dereceli olarak modellenmiş ve yarı aktif kontrol için MR (Manyetoreolojik) sönümleyici modeli kullanılmıştır. MR sönümleyiciyi modellemek için geliştirilmiş bouc-wen modeli kullanılmıştır. Pasif sistemdeki sönümleyicilere MR sönümleyiciler eklenerek sistem modellenmiştir. Modele yol profili olarak sinüsoidal ve rastgele yol girişi uygulanmıştır. MR sönümleyici kontrolsüz hali ile farklı voltajlar verilerek oluşturulmuş durumları karşılaştırılmış ve voltajın artırılmasıyla beraber sönümleme sisteminin emniyet açısından daha uygun olduğu gösterilmiştir. Daha sonra MR sönümleyici ile modellenen sistemin kontrolü bulanık mantıklı kontrolör tarafından gerçekleştirilmiştir. Modelleme ve simülasyon çalışmaları, MATLAB-Simulink programı yardımı ile gerçekleştirilmiştir. Simülasyon çalışmaları ile elde edilen sonuçlar, yarı aktif bulanık mantıklı kontrolün uçak iniş takımı titreşimlerinin azaltılmasındaki performansını ortaya koymuştur. Anahtar Kelimeler: Uçak iniş takımı titreşimleri, MR sönümleyici, pasif kontrol, yarı aktif kontrol, bulanık mantık kontrol

Roughness caused on the road resulting from the runway and weather conditions (wind, storm etc.) in the aircraft leads to vibrations. This situation affects the comfort and human health negatively. In order to eliminate these negative effects, suspension systems are used in aircrafts. Comfort expectations has increased in human life with the development in technology. So improvement in suspension system and comfort are underway quickly. To reduce vibrations; passive, active and semi-active suspension systems are used. In these systems, the most effective one is active suspension in terms of vibration damping but the semi-active suspension is preferred due to its advantages such as immediate display performance near to active suspension and low power consumption.In this study, aircraft landing gear modeled as free six degree and MR (Magnetorheological) damper model was used for semi active control. Developed bouc- wen model was used to model MR damper. The model has been modeled with MR dampers in addition to passive damping system. A siusoidal and a random entry road was applied to the model as an input profile. Differrent voltages has been given to compare the situation of uncontrolled state of MR damper and wtih the increase of the voltage damping system, it has been shown more suitable results in terms of safety. Then the control of MR damping system with the modeled one was carried out by fuzzy logic controller. Modeling and simulation studies were carried out with the help of MATLAB-Simulink. Results that are obtained from simulation studies demonstrated the performance in reducing vibrations of semi-active control of the aircraft landing gear. Furthermore, a comparison and evaluation is made between the control methods. Keywords: Aircraft landing gear vibration, MR damper, passive control, semi-active control, fuzzy logic control