vTHEORETICAL INVESTIGATION OF THE PERFORMANCES OF THEPASSIVE AND SEMI-ACTIVE SUSPENSION SYSTEMS WITH AIRSPRINGS AND COMPARISION WITH MECHANICAL SUSPENSIONS(M.Sc. Thesis)Hakan BALGAZI UNIVERSITYINSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGYApril 2006ABSTRACTIn this study, two different quarter vehicle models, one with apassive and the other with a semi-active suspension system, bothwith air springs were considered. A suitable set of state variableswas defined and state equations were obtained for each system.Mathematical expressions describing the spring characteristics ofthe air spring with and without auxiliary chambers were obtained.An integral performance index involving a weighted combination ofmean square sprung mass acceleration and mean squaresuspension deflections was defined, and closed loop optimumcontrol was obtained by using Pontryagin principle. Performancesof the passive and optimally controlled semi-active systemssubjected to initial conditions, measured road profile and sinusoidalinputs were investigated, and performance of the optimallycontrolled system was compared to that of the passive system.Results show that, i-performance of the semi-active suspensionsystem with air spring is hardly better than that of passivesuspension system with air spring, ii- suspension deflections insuspension systems with air springs are acceptable, but bigger thanvithose of mechanical suspension systems, and are in allowablereagon, iii- accelerations in suspension systems with air springs aremuch smaller than those of mechanical suspension systems.: 914.1.091Science CodeKey Words : Semi-active suspensions, variable stiffnesssuspensions, bilinear systems, optimum controlPage Number : 109Adviser : Asst. Prof. Dr. Metin Uymaz SALAMCI,Prof. Dr. Yücel ERCAN.

iiiHAVA KÖRÜKLÜ PASİF VE YARI-AKTİF ASKI SİSTEMLERİNİNPERFORMANSLARININ TEORİK OLARAK İNCELENMESİ VE MEKANİKASKI SİSTEMLERİYLE KARŞILAŞTIRILMASI(Yüksek Lisans Tezi)Hakan BALGAZİ ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜNisan 2006ÖZETBu çalışmada, iki serbestlik dereceli sabit sönüm katsayılı ve havakörüklü, pasif ve yarı aktif askı sistemine sahip iki farklı ¼ taşıt modeliele alınmıştır. Pasif ve yarı-aktif sistemler için uygun durumdeğişkenleri tanımlanarak durum denklemleri elde edilmiştir. Pasifsistemde yalnız hava körüğü için, yarı-aktif sistemde ise hava körüğüneeklenmiş sabit hacimlerin bulunduğu durum için iki ayrı matematikselmodelleme yapılarak yay karakteristiklerini tanımlayan matematikselifadeler elde edilmiştir. Sisteme kapalı çevrim optimum kontroluygulamak için, asılı kütlenin ivmesi ile askı sistemindeki esnemelerinkarelerinin ortalamalarını ağırlıklı olarak içeren bir performans kriteritanımlanmış ve Pontryagin prensibi uygulanarak kapalı çevrim optimumkontrol elde edilmiştir. Pasif ve kapalı çevrim kontrol uygulanan yarı-aktif sistemlerin basamak girişe, sinüzoidal girişe ve daha önceölçülmüş yol girişlerine karşı dinamik davranışı MATLAB'da yazılansimülasyon programları yardımıyla incelenmiştir. Daha sonra havakörüklü pasif ve optimum yarı-aktif askı sistemlerinin performansları ilemekanik pasif ve yarı-aktif sistemin performansları karşılaştırılmıştır.Sonuçlar; i- hava körüklü yarı-aktif askı sisteminin performansında aynıhava hacmine sahip pasif sistemin performansına göre çok sınırlı biriviyileşme olduğunu; ii- hava körüklü pasif ve yarı-aktif askı sistemlerindeesnemelerin mekanik yayın kullanıldığı mekanik pasif ve yarı-aktif askısistemlerinin esnemelerinden daha büyük olsa da kabul edilebilirseviyelerde kaldığını, iii- hava körüklü askı sistemlerinde ivmelerinmekanik askı sistemlerininkinden çok daha düşük değerlerde olduğunugöstermiştir.Bilim Kodu : 914.1.091Anahtar Kelimeler : Yarı-aktif askı sistemleri, değişken yay sabitli askısistemleri, bilineer sistemler, optimum kontrolSayfa Adedi : 109Tez Yöneticileri : Y. Doç. Dr. Metin Uymaz SALAMCI,Prof. Dr. Yücel ERCAN.