Özet:
Gemi hareketleri günümüzde araştırmacılar tarafında ilgi odağı olan bir konu
olmayı sürdürmektedir. Gemi hareketleri içerisindeki yalpa hareketi ise geminin
selameti açısından en önemli harekettir. Özellikle yüksek genlikli yalpa
hareketlerinin genliklerinin, kontrol edilmesi ve güvenli sınırlar içerisinde
tutulması gerekmektedir.
Bir gemi için, farklı deniz durumlarında farklı genliklerde yalpa hareketi ile
karşılaşmak olağan bir durumdur. Bu farklılıkların sebebi, dalgaların gemiye geliş
açısı, dalga modeli ve frekansı, gemi boyu ve gemi doğal frekansı, gemi ileri hızı gibi
değişkenlerdir. Yalpa hareketi içerisinde çok fazla değişkeni bulunduran,
matematiksel olarak modellenmesi zor bir harekettir. Yalpa matematiksel modelini
oluşturan sönüm momenti ve doğrultucu moment ifadelerine ait değişkenlerin
doğru tespit edilmesi, yalpa hareketinin dinamiği açısından önemli bir durumdur.
Bunun yanında, bu hareketin kontrol edilmesi, yalpa genliklerinin azaltılması
amacıyla çeşitli araçlar kullanılmaktadır. Bunlar içerisinde, literatürdeki
çalışmalarda yaygın kullanılan aktif yalpa sönümleyici kanat yapıları, bu çalışmada
da yalpa genliklerini azaltmak amacıyla kullanılmıştır. Aktif kanat yapıları kontrol
için gerekli momenti oluşturan yapılar olup bu çalışma kapsamında NACA0015
kanat yapısı kullanılmıştır.
Farklı deniz durumlarında geminin baş bodoslamasından alınan dalgalar karşısında,
DTMB 5415 Muhrip Gemisinin yalpa hareketinin kontrolü amacıyla, doğrusal matris
eşitsizliği tabanlı, durum geri beslemeli H2, H∞ ve H2/H∞ hibirit denetleyiciler
kullanılmıştır. Yalpa hareketinin denetimi için H∞ denetleyici yapısının yeterli ve
başarılı bir denetleyici olduğu sonucuna varılmıştır. Tüm deniz durumları için ortak
bir denetleyici kazancı önerilmiş olup, bu denetleyici kazancı için iki kademeli
kontrol kanadı yapısı önerilmektedir. Çalışma kapsamında, iki kademeli (4m ve
8,5m) kontrol kanadı ve doğrusal matris eşitsizliği tabanlı, durum geri beslemeli H∞
denetleyici yapısı kullanılarak tüm deniz durumlarında %90 üzerinde bir başarımla
yalpa genlikleri sönümlenmiştir.
