Uluslararası Katılımlı 17. Makina Teorisi Sempozyumu, İzmir, 14-17 Haziran 2015 Bir Ağır Vasıtanın Çok Akslı Direksiyon Mekanizmasının Arı Algoritması Kullanılarak Optimizasyonu A. Erdemir* MPG Makine Prodüksiyon Grubu Selçuk Üniversitesi Makine İmalat San. ve Tic. A.Ş. Konya Konya Özet—Bu çalışmada, bir ağır vasıtanın çok akslı direksiyon mekanizmasının optimizasyonu yapılmıştır. Optimizasyonda Ackerman direksiyonlama hatasından türetilen hata fonksiyonunu minimize etmek için Arı Algoritması kullanılmıştır. Analitik bir matematiksel model kullanmak yerine CAD (Solidworks) programı tarafından sağlanmış çok akslı direksiyon mekanizmasının katı modeli kullanılarak Ackerman hatası hesaplanmıştır. Bu sayede direksiyon mekanizmasının matematiksel modelinin elde edilmesindeki karmaşıklıktan kurtulunmuş ve matematiksel model yerine doğrudan vasıtanın imalatında kullanılan CAD ortamındaki hali hazır gerçek katı model kullanılmıştır. Katı model kullanılarak gerçekleştirilen optimizasyon işlemi sürecinde her bir iterasyonda çok akslı direksiyon mekanizmasının güncel konfigürasyonu kullanıcı tarafından görülebilmektedir. Ackerman direksiyonlama hatasının optimizasyonunda Arı Algoritmasını çalıştırabilmek için VisualBasic.NET dilinde bir yazılım geliştirilmiştir. Solidworks ile geliştirilen yazılım arasındaki bilgi aktarımı için Solidworks API (Uygulama Programlama Arayüzü) kullanılmıştır. Geliştirilen teknik beş akslı bir ağır vasıtanın direksiyonlama sisteminin Ackerman direksiyonlama hatasının optimizasyonu için kullanılmıştır. Direksiyonlama açısı optimizasyonunda elde edilen nümerik sonuçlar grafiksel olarak verilmiş, tartışılmış ve yorumlanmıştır. Anahtar kelimeler: Çok akslı direksiyon mekanizması, çok değişkenli optimizasyon, Arı Algoritması, Solidworks API 1 Abstract—This paper presents an optimization scheme for a multi-axle heavy vehicle steering system. The Bees Algorithm is used in the optimization process in order to minimize the error function which is derived from the Ackerman steering error. Ackerman error is calculated by using the solid model of the multi-axle steering system obtained by a CAD program instead of using an analytical model. Since some assumptions are made in order to simplify the analytical model in mathematical formulation of the steering system, steering angle calculation by using an actual solid model is expected to give more accurate results. Solidworks CAD program is used in Ackerman steering error calculations. * abdullaherdemir@gmail.com mkalyoncu@selcuk.edu.tr By using the solid model, user can see the current configuration of the multi-axle steering system in each iteration of the optimization process. A software in VisualBasic.Net language is developed in order to implement Solidworks API is used in data transfer from Solidworks to the developed software. The developed technique is used in optimization of Ackerman steering error of a 5 axle heavy vehicle steering system. Obtained numerical results are discussed and comments on use of the presented technique in the steering angle optimization are presented. Keywords: Multi Axle Steering, Multivariable Optimization, the Bees Algorithm, Solidworks API I Giriş 1970 yılından beri bilgisayar kaynaklarının gelişmesi ile beraber çok gövdeli karmaşık sistemlerin mekanizma sentezi problemleri çok gözde bir konu olmuştur [1]. Mekanizmaların karmaşıklaşması ile beraber analitik çözüm elde edilmesi de zorlaşmıştır. Çok akslı vasıtalar genellikle büyük boyutlu ve yüksek yük kapasiteli vasıtalardır. Yer ile vasıta arasındaki basıncı indirgeme gereksiniminden dolayı çok aksların kullanılması bir ihtiyaç duyulmuştur. Çok aksların kullanımı sonucunda da bu tip vasıtalarda, Ackerman hatası lastiklerin aşınmasına sebep olmaktadır. Bu, aynı zamanda aracın istenen yörüngede manevra yapamamasına ve manevra esnasında titreşimlere sebep olmaktadır. Çok değişkenli mekanizmalarda, istenilen yörüngenin takip edilebilmesi için, hata fonksiyonunu minimize eden değişken değerlerini tespit edebilmek gerekir. Bunu yapabilmek için, istenilen tolerans aralığında hatayı minimize eden değişken dizisi bulunana kadar değişken dizileri üretilmeli ve bunun getirdiği hata fonksiyonu hesaplanmalıdır. Bir optimizasyon işleminde n adet değişken olsun. Bu aslında n boyutlu bir uzaydaki grafiğin minimum değerini bulma işidir. Ve n boyutlu uzaydaki minimum değişken konfigürasyonunu öngörebilmek neredeyse imkânsızdır. Bu yüzden çok değişkenli optimizasyon tekniklerinin kullanılması gerekir. Mekanizma sentezi 3 konu başlığından oluşmaktadır: Grafik, analitik ve optimizasyon metotlarıdır [2]. Eğer mekanizmanın az sayıdaki noktalardan geçmesi isteniyorsa grafik metodu hızlı bir çözüm bulur. Analitik metotta ise cebrik ifadelerle mekanizmanın matematiksel ** M. Kalyoncu** 421