Modelling and control of brushles servo motor driven planar four-bar mechanism

Abstract

ÖZET FIRÇASIZ SERVO MOTORLA SÜRÜLEN DÜZLEMSEL DÖRT ÇUBUK MEKANİZMASININ MODELLENMESİ VE KONTROLÜ UYAN, Serdar Yüksek Lisans Tezi, Makina Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Yrd. Doç. Dr. L. Canan Tokuz Dülger Ocak 1996, 80 Sayfa Bu çalışmada firçasız servo motorla sürülen düzlemsel dört çubuk mekanizmasının modellenmesi, simülasyonu ve kontrolü sunulmuştur. Servo motor- mekanizma sisteminin dinamik davranışını anlamak için matematik modeli Lagrange formülasyonu yardımıyla türetilmiş ve nümerik olarak çözülmüştür. Dört çubuk mekanizmasını temel alan bir deney düzeneği tasarlanmış ve kurulmuştur. Simülasyon ve deney sonuçlan birlikte sunulmuş, karşılaştırılmış ve tartışılmıştır. Düzgün olmayan hareket profilleri tasarlanmış ve modelin deneysel olarak doğruluğu bu hareket profilleri üzerinde gösterilmiştir. Servo motorun sisteme katılımıyla geleneksel dört çubuk mekanizması esnek imalat sistemlerine adapte edilmiştir. Hareket değişimlerinde esneklik sağlanmış ve farklı karakterde 'coupler1 eğrileri elde edilmiştir. Anahtar kelimeler: Matematiksel modelleme, Simülasyon, Firçasız servo motor, Programlanabilen sistemler. iv

ABSTRACT MODELLING AND CONTROL OF A BRUSHLESS SERVO MOTOR DRIVEN PLANAR FOUR-BAR MECHANISM UYAN, Serdar M.S. in Mechanical Engineering Supervisor: Assist. Prof. Dr. L. Canan Tokuz DÜLGER January 1996, 80 Pages Modelling, simulation and control of a brushless servo motor driven planar four-bar mechanism is presented in this study. To understand dynamic behaviour of 'a servo motor-mechanism' system, a mathematical model is developed using Lagrange's formulation and solved numerically. An experimental set-up based on a four-bar mechanism is designed and built. Simulation and experimental results are presented, compared and discussed. Nonuniform motion profiles are designed. Experimental verification of the model is achieved using these motion profiles. By introducing the servo motor, traditional four-bar mechanism is adapted to 'flexible manufacturing systems'. Flexibility in motion changes is achieved and characteristically different coupler curves are obtained. Key words: Mathematical modelling, Simulation, Brushless servo motor, Programmable systems. Ill