Araştırma Makalesi

10 Serbestlik Dereceli Demiryolu Taşıtında Hidrolik Eyleyicili Aktif Süspansiyon Kullanılarak Titreşim Azaltımı ve PID–LQR Karşılaştırması

Sayı: 24 2 Mart 2026
PDF İndir
TR EN

10 Serbestlik Dereceli Demiryolu Taşıtında Hidrolik Eyleyicili Aktif Süspansiyon Kullanılarak Titreşim Azaltımı ve PID–LQR Karşılaştırması

Öz

Bu çalışmada, 10 serbestlik dereceli bir demiryolu taşıtı modeli için hidrolik eyleyicili aktif süspansiyon sistemi geliştirilmiş ve PID ile LQR kontrolcülerin titreşim azaltma performansları karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Taşıt modeli; vagon gövdesi, bojiler ve tekerlek takımlarını kapsayan çok serbestlik dereceli bir yapı olarak ele alınmış ve sistemin dinamik tepkileri sinüzoidal, darbe tipi ve rastgele yol girdileri altında zaman alanında analiz edilmiştir. Performans değerlendirmesi, vagon gövdesinin dikey deplasman, hız ve ivme tepkileri üzerinden gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, kontrolsüz durumda yol girdilerinin vagon gövdesine önemli ölçüde iletildiğini ve özellikle rastgele yol girdileri altında yüksek titreşim seviyelerinin oluştuğunu göstermektedir. PID kontrolcü uygulandığında, sinüzoidal yol girdisi altında dikey deplasman genliklerinde kontrolsüz duruma kıyasla yaklaşık %75–80 oranında bir azalma sağlanmıştır. LQR kontrollü sistem ise tüm yol girdileri altında daha dengeli bir dinamik davranış sergilemiş; özellikle rastgele yol girdileri altında vagon dikey ivme tepkilerinde PID kontrolcüye kıyasla yaklaşık %35–45 oranında ek bir iyileşme sunmuştur.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. [1] X. Yin, Y. Zhang, and W. Zhai, “Three-dimensional high-degree-of-freedom dynamic modeling of multi-vehicle railway systems under virtual track excitation,” Vehicle Syst. Dyn., vol. 58, no. 10, pp. 1551–1574, Oct. 2020, doi: 10.1080/00423114.2019.1680897.
  2. [2] Z. Yu, W. Zhai, and K. Wang, “A coupled vertical dynamic model of passenger–train–track system and its experimental validation,” Vehicle Syst. Dyn., vol. 57, no. 9, pp. 1321–1345, Sep. 2019, doi: 10.1080/00423114.2018.1464419.
  3. [3] M. Popa, R. Enache, and D. Ionescu, “Vibration measurement and monitoring systems in railway vehicles: A comprehensive review,” Sensors, vol. 25, no. 3, Art. no. 843, Feb. 2025, doi: 10.3390/s25030843.
  4. [4] X. Liu, W. Zhai, and K. Wang, “Combined effects of bearing roundness and waviness on the dynamic behavior of high-speed trains,” Mech. Syst. Signal Process., vol. 144, Art. no. 106857, Oct. 2020, doi: 10.1016/j.ymssp.2020.106857.
  5. [5] J. Dižo, M. Blatnický, and J. Harušinec, “Influence of suspension parameters on ride comfort of a railway passenger car,” Vehicle Syst. Dyn., vol. 59, no. 3, pp. 403–425, Mar. 2021, doi: 10.1080/00423114.2019.1572902.
  6. [6] M. Patricia, A. González, and J. Martínez, “Evaluation methods of passenger comfort in railway vehicles: A systematic review,” Mech. Syst. Signal Process., vol. 185, Art. no. 109809, Jan. 2023, doi: 10.1016/j.ymssp.2022.109809.
  7. [7] Y. Zhang, W. Zhai, and K. Wang, “A combined review of vibration control strategies for high-speed trains and railway infrastructures,” Eng. Struct., vol. 251, Art. no. 113508, Jan. 2022, doi: 10.1016/j.engstruct.2021.113508.
  8. [8] K. Nitish and S. P. Singh, “Performance evaluation of PID-controlled active suspension for high-speed railway vehicles using multi-degree-of-freedom modeling,” J. Vib. Control, vol. 29, no. 15–16, pp. 3025–3042, Aug. 2023, doi: 10.1177/10775463221107663.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Dinamikler, Titreşim ve Titreşim Kontrolü, Makine Teorisi ve Dinamiği

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

2 Mart 2026

Gönderilme Tarihi

22 Aralık 2025

Kabul Tarihi

2 Mart 2026

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2026 Sayı: 24

Kaynak Göster

APA
Güvenç, M. A., & Aktaş, K. G. (2026). 10 Serbestlik Dereceli Demiryolu Taşıtında Hidrolik Eyleyicili Aktif Süspansiyon Kullanılarak Titreşim Azaltımı ve PID–LQR Karşılaştırması. Demiryolu Mühendisliği, 24. https://doi.org/10.47072/demiryolu.1847183
AMA
1.Güvenç MA, Aktaş KG. 10 Serbestlik Dereceli Demiryolu Taşıtında Hidrolik Eyleyicili Aktif Süspansiyon Kullanılarak Titreşim Azaltımı ve PID–LQR Karşılaştırması. Demiryolu Mühendisliği. 2026;(24). doi:10.47072/demiryolu.1847183
Chicago
Güvenç, Mehmet Ali, ve Kerim Gökhan Aktaş. 2026. “10 Serbestlik Dereceli Demiryolu Taşıtında Hidrolik Eyleyicili Aktif Süspansiyon Kullanılarak Titreşim Azaltımı ve PID–LQR Karşılaştırması”. Demiryolu Mühendisliği, sy 24. https://doi.org/10.47072/demiryolu.1847183.
EndNote
Güvenç MA, Aktaş KG (01 Mart 2026) 10 Serbestlik Dereceli Demiryolu Taşıtında Hidrolik Eyleyicili Aktif Süspansiyon Kullanılarak Titreşim Azaltımı ve PID–LQR Karşılaştırması. Demiryolu Mühendisliği 24
IEEE
[1]M. A. Güvenç ve K. G. Aktaş, “10 Serbestlik Dereceli Demiryolu Taşıtında Hidrolik Eyleyicili Aktif Süspansiyon Kullanılarak Titreşim Azaltımı ve PID–LQR Karşılaştırması”, Demiryolu Mühendisliği, sy 24, Mar. 2026, doi: 10.47072/demiryolu.1847183.
ISNAD
Güvenç, Mehmet Ali - Aktaş, Kerim Gökhan. “10 Serbestlik Dereceli Demiryolu Taşıtında Hidrolik Eyleyicili Aktif Süspansiyon Kullanılarak Titreşim Azaltımı ve PID–LQR Karşılaştırması”. Demiryolu Mühendisliği. 24 (01 Mart 2026). https://doi.org/10.47072/demiryolu.1847183.
JAMA
1.Güvenç MA, Aktaş KG. 10 Serbestlik Dereceli Demiryolu Taşıtında Hidrolik Eyleyicili Aktif Süspansiyon Kullanılarak Titreşim Azaltımı ve PID–LQR Karşılaştırması. Demiryolu Mühendisliği. 2026. doi:10.47072/demiryolu.1847183.
MLA
Güvenç, Mehmet Ali, ve Kerim Gökhan Aktaş. “10 Serbestlik Dereceli Demiryolu Taşıtında Hidrolik Eyleyicili Aktif Süspansiyon Kullanılarak Titreşim Azaltımı ve PID–LQR Karşılaştırması”. Demiryolu Mühendisliği, sy 24, Mart 2026, doi:10.47072/demiryolu.1847183.
Vancouver
1.Mehmet Ali Güvenç, Kerim Gökhan Aktaş. 10 Serbestlik Dereceli Demiryolu Taşıtında Hidrolik Eyleyicili Aktif Süspansiyon Kullanılarak Titreşim Azaltımı ve PID–LQR Karşılaştırması. Demiryolu Mühendisliği. 01 Mart 2026;(24). doi:10.47072/demiryolu.1847183