Manyeto reolojik damper sistemlerinin şok sönümleme İçin modellenmesi, simulasyonu ve uygulaması / Berk Aydın; thesis advisor Hakkı Özgür Ünver.

Tez (Yüksek Lisans Tezi)--TOBB ETÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Aralık 2022

Çok Namlulu Roket Atar sistemleri günümüz savunma sistemlerinde yüksek öneme sahiptir. Bir ÇNRA'nın yüksek hassasiyette atış ve atış sonrasında hızlı bir şekilde atış yapılan bölgeyi terk etmesi gerekir. Sistemin yüksek hassasiyette atış yapabilmesi için atış öncesinde ve atış sırasında kararlı olması gerekmektedir. Bu sebeple ÇNRA sistemlerinde destek ayak yapıları bulunur. Destek ayaklar aracı lastik üzerinden kaldırıp atış için kararlı bir yapıya bürünmesini sağlar. Ayrıca kısa zaman dilimlerinde arka arkaya atış yapılabilmesine olanak sağlar. Ancak sistemin hareketliliğini kurulum ve toplanma sürelerinin uzun olması sebebiyle oldukça yavaşlatır. Bu sebeple bu çalışmada destek ayak sistemi kullanılmadan lastik ve süspansiyon üzerinden atış yapabilme kabiliyeti sorgulanacaktır. Süspansiyon sistemine bağlanan yarı aktif sönümleyiciler ile art arda atış yapabilme ve atış sırasında kararlılık sağlama üzerinde çalışılacaktır. İlk olarak atış sırasında oluşan bozucu etkilerden kaynaklı araç hareketinin anlaşılması için çeşitli çeyrek araç, yarım araç ve tam araç modelleri geliştirilmiştir. Yapılan atışlı testler sonucunda sekiz serbestlik dereceli yarım araç modeli ilerleyen çalışmalarda kullanılmak üzere kalifiye edilmiştir. Kullanılacak yarı aktif sönümleme sistemi için manyeto reolojik damper seçilmiştir. Seçilen damper üzerinde karakterizasyon testleri yapılmıştır. Literatürde bulunan hiperbolik tanjant fonksiyonu tabanlı Kwok model ile matematiksel modelleme gerçekleştirilmiştir. viii Kwok modelin karakterizasyonu tam olarak gerçekleştiremediği durumlar için modifiye edilmiş Kwok model geliştirilmiştir. Test verileri ile modeller karşılaştırılmış ve doğrulanmıştır. Geliştirilen araç modeli ile manyeto reolojik damper matematiksel modeli birleştirilmiş ve kontrol çalışmaları yürütülmüştür. Temel olarak klasik ve modern kontrol uygulamalarından birer tane kontrolcü tipi sistem üzerine uygulanmıştır. Bu kontrolcüler on-off şekilde çalışan Skyhook kontrol ve Doğrusal Kuadratik Regülatör kontrolcüsüdür. Elde edilen sonuçlara göre sistemin azami aşımında %20.5 ve yerleşme zamınında %53 düşüş gözlemlenmiştir.

Multi Launch Rocket System have a significant importance in today's defense systems. A MLRS must fire with high precision and escaping the firing area quickly after firing. In order fire with high precision, it must be stable before and during the firing the ammunition. For this reason, MLRS have support legs structures which lift the vehicle off the tire and provide a stable structure for firing and it also allows salvo firing sequence successively in short time periods. However, it slows down the mobility of the system considerably due to the long settling and collecting times of support legs. For this reason, in this study, the ability to firing through the tire and suspension without using the support leg system will be questioned. With semi-active dampers connected to the suspension system, precise and salvo firing capabilities will be studied. Firstly, quarter-car, half-car and full-car models have been developed to understand the MLRS motion caused by the disturbance effects of ammunition during firing. As a result of the fired tests, the eight-degree-of-freedom half-car model was qualified for use in further studies. A magnetorheological damper was chosen for the semi-active damping system to be used. Characterization tests were carried out on the selected damper. The hyperbolic tangent function-based Kwok model has been utilized for the characterization of MR damper. A modified Kwok model has been developed for situations where the Kwok model cannot fully characterize the damper. Test data x and models were compared and validated. The developed vehicle model and the magneticrheological damper mathematical model were combined and control studies were carried out. Basically, one of the classical and modern control applications has been applied on the new MLRS model. These controllers are the on-off type Skyhook controller and the Linear Quadratic Regulator controller. According to the results obtained, a 20.5% decrease in the overshoot of the system and a 53% decrease in the steady-state time were observed.