Elektro-Aktif Üç Katmanlı Konjuge Bir Polimer Eyleyicinin Hibrit Kontrolü

SANCAK C., COŞKUN M. Y., İTİK M.

Türk Otomatik Kontrol Ulusal Toplantısı, Denizli, Türkiye, 10 - 12 Eylül 2015, ss.15-20

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Denizli
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.15-20
  • Karadeniz Teknik Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Bu çalışmada, konjuge tip bir elektro-aktif polimer (EAP) eyleyicinin belirlenen bir senaryoya uygun olarak bir dizi konum takibi ve kuvvet uygulama işlemlerinin gerçekleştirilmesi ayrık zamanlı olarak tasarlanan klasik PI kontrolcüler ile yapılmıştır. Belirlenen senaryo hücre enjeksiyon sistemlerinde uygulanan işlemlerin hücreye yaklaşma, hücre zarıyla etkileşime girme ve hücreden uzaklaşma kısımlarının basitleştirilmiş halini içermektedir. Ayrık zamanlı PI kontrolcülerin tasarımında kullanılmak üzere konum ve kuvvet bilgisini veren ayrık zamanlı transfer fonksiyonları bir ucu sabit tutulan eyleyicinin serbest ucunun konumu ve uyguladıgı kuvvet referans alınarak sistem tanılama yöntemiyle elde edilmiştir. Konumu veren transfer fonksiyonunun eldesi ve konum kontrolü için görüntü tabanlı takip sistemi kullanılmıştır. Deney sonuçları eyleyicinin verilen senaryoyu başarıyla uygulayabilecegini ortaya koymaktadır. Dolayısı ile çalışmanın sonuçları, konjuge EAP eyleyicilerin hücre enjeksiyonlama sistemlerinde kullanılabilmesi açısından umut vericidir.

In this study, displacement and blocking force of the tip point of a cantilevered conjugated electro-active polymer (EAP) actuator have been controlled by using discrete time PI controllers in accordance with a determined scenario. The scenario includes the simplified steps of a cell injection process, which are approaching the cell, interaction with the cell membrane and leaving from the cell. Two discrete time transfer functions which are used to design the discrete time PI controllers, are obtained from position and force response of the free tip point of the cantilevered actuator by using system identification. Vision based system is used to acquire for the tip displacement data both in system identification and control processes. Experimental results show that, the actuator is capable of performing given scenario which also indicated that the actuator is promising for cell injection systems.