Basit bir hidrolik derin çekme presinde hız ve konum kontrolü

ÖZET Hidrolik sistemlerin endüstrinin birçok alanında kullanıldığı bilinmektedir. Çağımızda baş döndürücü bir hızla gelişen bilgisayar destekli otomasyon sisterderinin de bu alana ilgisi kaçınılmaz olmaktadır. Bu tez çalışmasında elektrohidrolik sürgülü tip dört yollu, üç konumlu yön denetim valfı, iki adet çift etkili silindir, bir adet tek etkili silindir, bir adet ön uyanlı çek valf ve basmç emniyet valfinden oluşan basit bir hidrolik derin çekme pres devresinin matematiksel modeli kurularak bilgisayarda simülasyonu gerçeldeştirilmiştir. Bu amaçla, konu üzerine daha önce yapılan bazı çalışmalar özetlenmiş ve hidrolik güç kontrolü üzerine genel bilgiler verilmiştir. Hidrolik devre elemanları tanıtılmış ve hidrolik akışkanın özellikleri hakkında açıklamalar yapılmıştır. Simülasyonu yapılacak pres devresinin çalışması anlatılıp, sanayide kullanılan presler hakkında bilgiler verilmiştir. Daha sonra simülasyonu yapılacak devrenin özellikleri verilerek valf debi denklemleri çıkartılmış ve sistemin matematiksel modeli oluşturulmuştur. Oluşturulan matematiksel model sonucunda elde edilen durum denklemlerinin matlab-simulink programında Runge Kutta IV sayısal integrasyon metoduyla çözümü sağlanmış ve konum, hız, debi, basmç grafikleri çizdirilmiştir. Daha sonra çizdirilen açık çevrim diyagramlanndaki verilere bağlı kalınarak hidrolik sistemin hız ve konum kontrolü yapılmıştır. Kontrol aşamasında PD, PI, ivme geribeslemeli, ikili kontrol etkili kontrol algoritmaları kullamlmıştir. Kontrol organlarının ayar değerlerinin hesaplanmasında Ziegler Nichols sürekli titreşim yöntemi kullanılmıştır. Hız kontrolünde PI etkili kontrolörün en iyi cevabı verdiği tespit edilmiştir. Sonuçlar ve önerilerle çalışmanın nasıl geliştirilebileceği tartışılmıştır. Anahtar Kelimeler: Hidrolik modelleme, hidrolik devre, simülasyon, hidrolik derin çekme presi, kontrol. xı ABSTRACT Hydraulic systems are used in a wide variety of applications in the industry. Computer aided automation systems are connected with this area. In this thesis, the mathematical model and the simulation of a simple deep drawing press which was made of an electrohydraulic three way and four port underlapped valve, two double acting cylinders, one single acting cylinder, pilot operated check valve and a pressure relief valve; were delivered. First of all some studies about this subject were given and hydraulic power control was examined. Hydraulic circuit elements and properties of fluids that were used in hydraulic systems were recognized. The working of the hydraulic circuit of the press was recounted and the variety of presses in the industry were given. After that, the properties of the system were given, valve flow rates and the mathematical model of the system were delivered. State space equations were solved by numerical integration method Runge Kutta IV and velocity, position, flow rates and pressure figures of the system were obtained. After the simulation of open loop responses, velocity and position control of the hydraulic system was done. PD, PI, PD+D2 and on-off control algorithms were applied to the system. To determine the control coefficients, an experimental method developed by Ziegler Nichols was used. Only PI algorithm was used to control velocity. Because the best results were obtained from this control algorithm. At the end, results and proposes were discussed. Keywords: Hydraulic modelling, hydraulic circuit, simulation, hydraulic deep drawing press, control. xu 118