Literatüre Bakış

Son yıllarda sismik izolasyon ve titreşim sönümleme konuları üzerinde aktif ve pasif kontrol sistemleri ele alınarak birçok çalışmalar yapılmıştır. Pasif ve yarı aktif süspansiyon sistemlerinin çeyrek taşıt modeli üzerinde hareket denklemleri çıkartılmış ve MATLAB- SİMULİNK programı ile çözümler elde edilmiştir[63]. Değişik yol uyarıları sonucunda taşıtın seyir emniyeti ve konfor durumu araştırılmıştır. Pasif ve yarı aktif süspansiyon sistemlerinin titreşim yalıtım performansı karşılaştırmalı olarak sunulmuştur. Aktif kütle sönümlemeli kontrol sitemlerinin binalara uygulanması 1980 den beri hem analitik ve hem de deneysel olarak incelenmişlerdir. Hidrolik eyleyicili aktif kütle sönümleyicili kontrol sistemleri matematiksel olarak ele alınmış ve analitik olarak incelenmişlerdir[65]. Daha sonra aktif kütle sönümleyicilinin pratikte uygulanmış 4 katlı gerçek bir binanın sismik davranışlarını ele almışlardır. Yüksek binaların yarı aktif kontrol sitemleri ile depreme karşı denetlenmesi için geliştirilmiş kontrol algoritmaları konu alınmıştır[18]. Sarsma tablası kullanılarak yarı aktif kontrol sistemine sahip bina modelleri deneysel olarak incelenip analizleri yapılmıştır[78]. Çok katlı büyük ölçekli çelik yapının elektromekanik hidrolik damperlerin monte edildiği yarı aktif kontrol sistemi ile sarsma tablası deney düzeneği yardımıyla kontrol edilmesi ve performans testleri çalışmaları yapılmıştır. Yapının ve kontrol sisteminin birleşik optimum tasarımı ilgi çeken konulardan olmuşlardır. Yapı sonlu elemanlar metodu kullanılarak modellenerek LQR ile kontrol edilebilmektedir. Bunun gibi örnekler çoğaltılabilir ve bu konularda tüm dünyada çalışmalar birçok araştırma konularına ışık tutmak için devam etmektedir. Özellikle yapısal sistem üzerinde köklü çözümlere ulaşabilmek için ülkemizde yapılmış ve halen devam eden deneysel çalışmalar mevcuttur. Deprem Araştırma Dairesince yaptırılmış olan bir sarsma tablası kullanılarak yapılara ya da yapı elemanlarına dinamik yatay yükler uygulanarak deprem davranışlarının çıkarılmasında değişik yöntemler kullanılmıştır[79]. Çok katlı bir binanın sismik izolasyonu için optimum taban izolatörü tasarlanarak uygulanmıştır[80]. Zemine yarı-rijit bağlı tek serbestlik dereceli sistemlerin serbest titreşim analizi kolonların yayılı kütlesi ve P-S etkisi dikkate alınarak yapılmış ve açısal frekansları elde edilmiştir[81]. T, L ve kare şeklinde geometriye sahip bina modellerinin deprem davranışlarının karşılaştırılması incelenmiştir[82]. Bu hesaplarda 17 Ağustos 1999 Kocaeli depremi yer ivme kayıtları kullanılmıştır. Çeşitli konfigürasyonlarda uygulanmış elastik şeritlerle uygulanan ard-germe yönteminin etkisi ve geçerliliği araştırılmıştır[83]. ODTÜ laboratuarlarında otomobil lastiği kullanılarak daha ucuz

49

sismik izolatör üretmek amacıyla analitik ve deneysel çalışmalar yapılmıştır[84]. Açılı kesilmiş eğimli mekanik yüzeyleri ile birbirine kenetlenen, hafif malzemeden üretilmiş yapı elemanları ile aralarında harç gibi bir bağlayıcı malzeme kullanımına gerek duyulmadan örülen duvarlarla inşa edilen tak katlı bir ev, Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Afet İşleri Genel Müdürlüğü, Deprem Araştırma Dairesi bahçesindeki 5m x 6m boyutlarındaki sarsma tablası üzerinde deprem testine tabi tutulmuş ve test sonucunda evin duvarlarında bazı küçük çatlakların oluştuğu; ancak, yıkılmadığı ve depreme dayanıklı olduğu gözlenmiştir[85]. Buna benzer yurtdışı çalışmalarda Bir sarsma tablası deney düzeneği kullanılarak tabanına lastik takozlar yerleştirilmiş 5 katlı bir bina modelinin sismik karakteristikleri incelenmiştir[67]. Kuru sürtünmeli sarkaç sistemi ile çok katlı binaların taban izolasyonunun sismik davranışı incelenmiştir. Binaların 3 boyutlu taban izolasyonu için sürtünmeli ve lineer izolasyon sistemli benchmark problemi üzerine kontrol uygulamalı çalışmalar yapılmıştır. İki katlı bir binanın taban izolasyonunda kullanılmak üzere elektromanyetik düzenek ile kontrol edilebilen yarı aktif damperler ele alınmıştır[71].

Başarılı bir denetim gerçekleştirebilmek için uygun denetim algoritmalarının oluşturulması gerekmektedir. Bu konuda birçok kontrol algoritmaları kullanılmış ve çalışmalar yapılmıştır. Bir binanın birinci katına kontrol edilebilir elektromanyetik hidrolik damper yerleştirilerek yarı aktif kontrol sisteminin sismik aktivitelere karşı yalıtımı için optimum bulanık kontrol algoritması tasarlanmıştır[177]. Benzer olarak bir bulanık denetleyici kullanılarak mekanik sistemlerin aktif kontrolü incelenmiştir[178]. Benchmark bina modeli için performans bakımından aktif kütle ayarlı kontrol sistemi kullanılarak kontrol algoritmaları uygulanmıştır[50]. Yapının denetimsiz, bulanık denetimli ve LQR denetim algoritmaları ile kontrolünde elde edilen sistem cevapları karşılaştırılmış ve analizler yapılmıştır. Çok serbestlik dereceli aktif kütle ayarlı bir binanın kontrolü için kayan kipli kontrol algoritması tasarlamışlardır[194]. Değişken yapılı kontrol yöntemi olan kayan kipli kontrolcünün teorik olarak ele alınarak bir kontrolcü tasarlanmıştır[175]. Mekanik sistemlerin dış yükler karşısında yapısal davranışın belirsizlikler ve lineer olmayan davranışlara karşı başarılı kontrolün sağlanması amacıyla optimum bulanık kontrol algoritması tasarlanmış ve uygulanmıştır[178]. Yine benzer olarak optimum bulanık kontrol algoritmasını 76 katlı 306 metre uzunluğunda bir binanın rüzgar etkisi karşısında incelemeler yapılmıştır. Yapılara yönelik bir bulanık aktif kontrol metodu geliştirmek amacıyla denetleyicinin optimizasyonunda kullanılmak üzere ağ yapılarından yararlanılmıştır[158]. Yağız (2001) parametrik belirsizlikler ve parametrik değişimler bakımından mükemmel bir kontrolcü olması nedeniyle kayan kipli kontrol

50

algoritması tasarlamış ve bunu bir köprü sistemine sismik izolasyonu için kullanarak incelemiştir[190].

Son yıllarda geliştirilen kontrol algoritmalarında yaygın olarak yapay zeka teknikleri kullanılmaya başlanmıştır. Çok serbestlik dereceli robotların doğrusal olmayan dinamik modelinin detaylı bir şekilde elde edilmesi ve bu modelin denetim algoritması içinde gerçek zamanda uygulanması zor olduğundan yaklaşık robot modelini kullanan, uygulamaya yönelik, öğrenebilen ve öz uyarlamalı gelişmiş bir adaptif robot denetim yapısı elde etmek amacıyla bulanık mantıkla denetim, yapay sinir ağları ve bunların bileşimi olan yapay sinir ağı temelli bulanık denetleyiciler incelenmiştir[147,162,173,176,]. Kayaç deformasyonu sonucu oluşan piezo-elektrik kökenli elektrik alan ölçüm değerleri içinde deprem öncesi oluştuğu öngörülen özel bir örüntünün varlığı saptanmıştır. Deprem ile ilişkilendirilebilen bu değişimin YSA ile saptanması çalışılmıştır[195]. Klasik kayan kipli kontrol algoritması yerine iki girişli ve tek çıkışlı bulanık kayan kipli kontrolcü ile yeni bir algoritma tasarlamışlardır[171].

İki serbestlik dereceli bir robot manipülatöründe yörünge izleme performansının arttırılması amacıyla bir bulanık kayan kipli kontrol algoritması tasarlamışlardır[173]. Kontrol algoritmasında kayma yüzeyi döndürülmek veya ötelenmek üzere hareketli tutularak performansın arttırılması sağlanmıştır. Denetim algoritmalarında başarıyı arttırmaya yönelik optimizasyon teknikleri kullanılmakta bunun için de son yıllarda genetik algoritmalar cazip olmaktadır[196]. Bir pilotu eğitmek amacıyla uçuş sırasında oluşabilecek birbirini takip eden hareketler sonucunda kuvvet ve momentlerin uçuş simülatörleri ile oluşturulması için tasarlanan 6-3 Stewart Platform Mekanizmasını kontrol etmek amacıyla bir PD kontrol algoritması uygulanmış ve katsayıların optimizasyonunda genetik algoritmalar kullanılmıştır. Turgut ve Arslan(2001) altı açıklıklı sürekli bir kirişte maksimum açıklık ve mesnet momentlerini veren hareketli yük kombinezonlarının genetik algoritmalarla otomatik bir şekilde düzenlenmesini ele almışlardır.

Yapılan literatür taraması sonucunda ileri kontrol algoritmalarının bir arada kullanıldığı ve karşılaştırıldığı çalışmalara rastlanmamıştır. Ayrıca bu çalışmada birçok ileri kontrol tekniği sismik izolasyonda ilk defa kullanılmaktadır. Özellikle hareketli kayma yüzeyine sahip bulanık ağ tabanlı kontrol ile ağ tabanlı bulanık kayan kipli kontrol algoritmaları yazarın bilgisi dahilinde ilk defa uygulanan yöntemlerdir. Ayrıca parametrik belirsizlik, zaman gecikmesi, farklı bina modelleri ve farklı depremler gibi parametrelerin bir arada uygulanması literatür açısından tezin farklılığını ortaya koymaktadır.

51