Page 13 - 07

GEMİLER İÇİN YALPA SÖNÜMLEYİCİ SİSTEMLER 11

3.2 Denetleyici tasarımı

Yalpa hareketlerini sönümlemek için literatürde birçok denetleyici tipi üzerinde çalışmalar
yapılmıştır. Aktif yalpa kanatlarının ortaya çıkışından günümüze kadar özellikle kontrol
alanında yaşanan gelişmeler neticesinde sunulan denetleyici tiplerinin etkinliğinde ilerlemeler
kaydedilmiştir.

Yalpa kanatları sadece varlığıyla bile gövdede bir yalpa omurgası etkisi yaratarak teknenin
sürtünme katsayısını artırarak yalpa engellemede fayda sağlamakta, gemi sürati arttıkça yalpa
sönümleme performansı iyileşmektedir.

Yalpa kanatlarının elektrikli veya hidrolik tahrik sistemi boyutlandırılırken kanat hareketinin
doyuma uğramayacak kadar hızlı olması gerektiği gözden kaçırılmamalıdır.

Yalpa kanadı denetleyicileri, denetleyici içerisinde integratör yerleştirilerek meyili (sabit yalpa
açısını) düzeltebilecek şekilde ayarlanabilir.

Denetleyici tasarımına ilişkin sunulan ilk çalışmalarda kontrolörden çok yalpa kanatlarının
hidrodinamik özellikleri, alanı ve konumu üzerinde çalışılmıştır [31 – 34].

Sonraları yapılan çalışmalarda ise klasik PID ve H∞ tipindeki denetleyicilerin genel olarak iyi
sonuçlar verdiği gösterilmiştir [35 – 39].

Crossland tarafından askeri bir gemi üzerinde çalışmalar yapılarak iki PID (klasik ve optimal)
ve bir H∞ tipindeki denetleyicilerin ayar metotları üzerinde çalışılmıştır [40]. Klasik PID ayar
metodunda Lloyd tarafından sunulan ve azami yalpa sönümlemesinin teknenin doğal
frekansında olduğu çalışma üzerinden ilerlenmiştir [41]. Optimal PID ayar metodu Katebi ve
diğerlerinin prosedürüne göre yapılmıştır [39]. H∞ tipindeki optimal kontrol ayar metodu ise
Sharif ve diğerlerinin çalışmasına dayandırılmıştır [42].

Yalpa kanatlarını kontrol etmek için geleneksel olarak 6 serbestlik derecesindeki yalpa
hareketinin ayrılmış denklemi kullanılmakta, bu sebeple de yalpa ile bağlı olan baş gezmesi ve
yanlama hareketleri sebebiyle denetleyicinin verimini azaltmaktadır. İlave olarak kanatların kıç
tarafa yakın olarak konumlandırılması yalpa hareketinin tekne dönme hareketi ile denklemsel
ilişkisi sebebiyle kontrol kanununu karışık bir hale getirmektedir.

4. Sonuç ve Değerlendirme

Bu yazıda, gemi yalpasını önlemek için kullanılan donanımlar ve yalpa kanatları için denetleyici
tipleri hakkında bir literatür araştırması yapılarak özet halinde sunulmuştur. Yalpa kontrol
algoritmalarının sönümleme oranlarının yüksek olması için denetleyici katsayılarının değişen
çevre şartlarına uyum göstermesi günümüz teknolojisinde artık bir gerekliliktir.

Bahsedilen donanımlar haricinde interseptör veya trim tab adı altındaki bir kısım donanımın
esas kullanım amacı olan gemi trimini ayarlamanın yanında uygun denetleyici tipi ve
algoritmasıyla beraber gemi yalpa kontrolünü sönümlemek için de kullanılabileceği
değerlendirilmektedir.

Sayı 7, 2016 GiDB|DERGi