Özet:
Her geçen gün gelişmekte olan dünyada, insan nüfusunun artışı ve şehirlerin büyümesiyle
beraber küçük ve ekonomik olan kişisel ulaşım araçları daha popüler hale gelmektedir.
Motosikletler son yarım yüzyılda oldukça kullanışlıydı ve buna alternatif olarak yeni yüzyılda
iki tekerlekli denge araçlarının (İTDA) sayısı hızla artmaya başlamıştır. İnsan taşımacılığının
yanında farklı versiyon ve eklentilerle endüstriyel alanlardan askeri alanlara kadar İTDA’
larının kullanım aralığı gittikçe artmaktadır. Bu çalışma kapsamında iki tekerlekli kendini
dengeleyen mobil bir aracın denetimi gerçekleştirilmiştir. Aracın matematiksel modellemeleri
enerji tabanlı Lagrangian yöntemi ile dinamik ve durum uzay denklemleri olarak
oluşturulmuştur. İki tekerlekli denge aracı SOLİDWORKS çizim ortamında 3 boyutlu olarak
tasarımı gerçekleştirilmiş ve MATLAB/SİMULINK ortamına aktarılmıştır. Araç
MATLAB/SİMULINK ortamında hazırlanan denetleyiciye bağlanarak 3 boyutlu ortamda
denetimi gerçekleştirilmiştir. Ayrıca ters sarkaç sisteminin eğim ve konumunu izleyebilmek
için 2 boyutlu simülasyonu da gerçekleştirilmiştir. Aracın denetiminde konumunun yanında
denge açısının, sol/sağ dönüş açısı ve hızının denetimi gerçekleştirilmiştir. Bu denetimler
esnasında motorlara aktarılması gereken enerji miktarı sürtünme enerjileri dâhil edilerek
verilmiştir. İki tekerlekli denge aracının denetimi için tam durum Geribeslemeli
doğrusallaştırma, Kutup Atama ve Lineer Kuadratik Regülatör denetim metotları
kullanılmıştır. Kullanılan denetleyici metotlarının konum, denge açısı, hız ve motor tork
değişimlerinin grafikleri verilerek karşılaştırmaları yapılmıştır. Yapılan karşılaştırmalarda
Kutup atama yönteminin aynı şartlarda Geribeslemeli doğrusallaştırma ve Lineer Kuadratik
Regülatör ’den daha hızlı yanıt verdiği görülmüştür.
