Bu çalışma, ağır hizmet tipi insansız tekerlekli bir platformda yaklaşık 150 kg ağırlığındaki merkezi hidrolik direksiyon sisteminin yerine doğrudan tahrikli elektro-mekanik aktüatörlere dayanan tamamen elektrikli bir direksiyon mimarisi geliştirmeyi ve bu mimarinin kontrol davranışını AMESim simülasyonlarıyla incelemektedir. Tek kanallı DEMA çözümünde sistem ağırlığı yaklaşık 32 kg, çift kanallı çözümde yaklaşık 40 kg olarak verilmektedir. 6000 ± 500 N·m direksiyon direnç torku altında üç döngülü PID ve ileri besleme kontrolü kullanan simülasyonlarda aşım %2'nin, kararlı durum açısal hatası 0,1°'nin ve izleme hatası 0,4°'nin altında kalmıştır. Bununla birlikte çalışma fiziksel DEMA prototipi, test tezgâhı veya gerçek araç doğrulaması sunmamaktadır; yeni elektrikli sistemin sonuçları simülasyona dayalıdır.

Araştırmacıların çıkış noktası yalnız hidrolik sistemin ağırlığı değildir. İlk nesil direksiyon sistemindeki hidrolik rezervuar, elektro-hidrolik pompa, uzun boru hatları ve iki direksiyon mekanizmasını birbirine bağlayan hidrolik devre; entegrasyon, bakım, enerji iletimi ve modülerlik açısından sınırlamalar oluşturmaktadır. Çalışmada mevcut direksiyon bağlantı mekanizması korunurken hidrolik güç üretim ve iletim bileşenlerinin kaldırılması, bunların yerine kompakt doğrudan tahrikli elektro-mekanik aktüatörlerin kullanılması önerilmektedir.

Tek kanallı çözüm kuvvet çatışması sorununu yapısal olarak ortadan kaldırsa da tek motorun güç ve termal yönetim gereksinimini yükseltmektedir. Bu nedenle araştırmacılar ikinci aşamada toplam direksiyon yükünü iki DEMA arasında paylaşan çift kanallı bir yapı incelemiştir. İki kanalın parametreleri tamamen aynı kabul edildiğinde iki aktüatör arasındaki doğrusal konum farkı 0,01 mm içinde kalmıştır. Ancak kaynakta %5 parametre farklılığı olarak adlandırılan simülasyonda konum farkı yaklaşık 1,1 mm'ye çıkmış ve yaklaşık 6 kN büyüklüğünde kuvvet çatışması görülmüştür; %20 fark senaryosunda konum farkı yaklaşık 4,2 mm'ye yükselmiştir.

Bu sorunu azaltmak için birincil–ikincil konum senkronizasyon kontrolü geliştirilmiştir. Birinci kanal doğrudan istenen direksiyon açısını izlerken ikinci kanal araç direksiyon komutunu bağımsız olarak takip etmek yerine birinci aktüatörün gerçek doğrusal konumunu referans almaktadır. %20 kanal farklılığı senaryosunda bu yapı, açısal izleme performansını korurken sürekli kuvvet çatışmasını büyük ölçüde bastırmış; yalnız direksiyon hareketinin başlangıcında yaklaşık 0,2 saniyelik geçici kuvvet çatışması ve yaklaşık 1 mm'lik konum farkı kalmıştır.

Türkiye açısından çalışma; ağır hizmet tipi elektrikli araçlar, özel amaçlı mobil platformlar ve yüksek kuvvet gerektiren steer-by-wire veya elektro-mekanik yönlendirme sistemleri açısından yöntemsel olarak değerlendirilebilir. Ancak kaynakta Türkiye'deki araçlar, yerel mevzuat, üretim altyapısı veya gerçek saha görev çevrimleri incelenmemiştir. Tasarımın farklı araç kütleleri, lastik–zemin koşulları, çevresel sıcaklıklar ve yerel bileşenlerle uygulanabilirliği ayrıca test edilmelidir.

İlk nesil hidrolik direksiyon sisteminde ne vardı?

Araştırma ekibinin ilk nesil ağır hizmet tipi platformu sekiz bağımsız tahrikli tekerleğe sahiptir ve diferansiyel direksiyon, Ackermann direksiyonu ve bileşik yönlendirme modlarını destekleyecek biçimde geliştirilmiştir. İncelenen ilk nesil direksiyon sistemi merkezi bir hidrolik güç kaynağına dayanır.

Sistemin başlıca bileşenleri şunlardır:

• Direksiyon bağlantı mekanizması,
• birincil direksiyon mekanizması,
• ikincil direksiyon mekanizması,
• hidrolik rezervuar,
• hidrolik boru hatları,
• elektro-hidrolik pompa.

Elektro-hidrolik pompa basınçlı akışkanı birincil direksiyon mekanizmasına gönderir. Birincil ve ikincil direksiyon mekanizmalarının iç hidrolik odalarının birbiriyle bağlantılı olması nedeniyle ikinci mekanizma da birinciyle eş zamanlı hareket eder. Bu fiziksel hidrolik bağlantının önemli avantajı, iki ayrı aktüatörün birbirine karşı kuvvet üretmesi anlamına gelen force fighting veya kuvvet çatışmasını doğal olarak sınırlandırmasıdır.

Ancak sistemin direksiyon bağlantısı hariç yaklaşık 150 kg olması, araç gövdesinin farklı bölgelerine yayılan hidrolik borular, pompa ve rezervuar gibi bileşenler nedeniyle araştırmacılar daha bütünleşik bir elektro-mekanik çözüm aramıştır.

Tam elektrifikasyon yaklaşımı neyi değiştiriyor?

Yeni tasarımda mevcut direksiyon bağlantı mekanizması korunmaktadır. Birincil ve ikincil hidrolik direksiyon mekanizmaları elektro-mekanik aktüatörlerle değiştirilmekte; hidrolik rezervuar, pompa ve boru ağı sistemden çıkarılmaktadır.

Çalışmada ağır hizmet tipi platform için aşağıdaki direksiyon gereksinimleri belirlenmiştir:

Elektrikli çözüm, doğrusal hareket üreten bir elektro-mekanik aktüatörün rocker arm olarak tanımlanan salınım koluna bağlandığı bir geometri kullanmaktadır. Direksiyon merkez konumundayken aktüatör ekseni kol eksenine diktir ve aktüatörün arka bağlantısı ile dönüş ekseni arasındaki mesafe 400 mm'dir.

Aktüatör neden en az 56 kN kuvvet üretmek zorunda?

Geometrik analizde aktüatör en kısa konumundayken arka bağlantı ile dönme ekseni arasındaki mesafe 236 mm, eşdeğer moment kolu 147 mm'dir. Aktüatör en uzun konumundayken bu mesafe 564 mm'ye, eşdeğer moment kolu ise 207 mm'ye çıkmaktadır.

Direksiyon sisteminin 8000 N·m maksimum çıkış torkunu karşılaması gerekir. En zor kuvvet koşulu 147 mm'lik moment kolunda oluşmaktadır. Uç mekanizma verimi %98 kabul edildiğinde çalışma, toplam doğrusal aktüatör kuvvetinin en az 56 kN olması gerektiğini hesaplamaktadır.

Hız açısından en zor koşul ise 207 mm moment kolunda ortaya çıkar. 6,7 rpm direksiyon hızı için aktüatörün doğrusal hızının en az 146 mm/s olması hesaplanmıştır. Geometrik hareket aralığı için gereken strok en az 328 mm'dir.

Bu analiz sonucunda DEMA için hedeflenen temel sınırlar:

• etkin strok ≥ 330 mm,
• maksimum doğrusal hız ≥ 150 mm/s,
• maksimum doğrusal kuvvet ≥ 56 kN

olarak belirlenmiştir.

DEMA nedir ve doğrudan tahrik nasıl sağlanıyor?

Çalışmada seçilen Direct-drive Electro-mechanical Actuator (DEMA) mimarisinde servo motor rotoru ile planetary roller screw somunu tek bir bütünleşik yapıda birleştirilmiştir. Motor somunu doğrudan döndürür; vida bu dönme hareketini çıkış milinin doğrusal hareketine dönüştürür.

Bu mimarinin amacı motor ile vida mekanizması arasındaki ayrı bir dişli indirgeme kademesine duyulan ihtiyacı azaltmak ve elektro-mekanik aktüatörü daha kompakt hâle getirmektir.

Tek kanallı DEMA nasıl boyutlandırıldı?

Tek aktüatör bütün maksimum doğrusal yükü taşıdığı için 56 kN çıkış kuvvetine göre boyutlandırılmıştır. Güvenlik katsayısı 1,5 alınarak GSA RGTI30-4 ters planetary roller screw seçilmiştir.

Vida üzerindeki gerilme nasıl kontrol edildi?

56 kN maksimum doğrusal kuvvet için vidanın eksenel normal gerilmesi:

\[ \sigma_{0s} = \frac{4F_{\mathrm{emamax}}}{\pi d_s^2} = 98\ \mathrm{MPa} \]

olarak hesaplanmıştır. Burada \(F_{\mathrm{emamax}}\) maksimum doğrusal aktüatör kuvvetini, \(d_s\) ise vidanın 27 mm'lik hatve çapını temsil eder.

Planetary roller screw verimi \(\eta_{prs}=0,9\) alınarak gerekli vida torku:

\[ T_s = \frac{F_{\mathrm{emamax}}P_s}{2\pi\eta_{prs}} = 39,7\ \mathrm{N\,m} \]

bulunmuştur. \(P_s=4\) mm vida ilerlemesidir.

Bileşik gerilme hesabında:

\[ \sigma_{\mathrm{screw}} = \sqrt{ \sigma_{0s}^{2} + 3 \left( \frac{T_s}{0,2d_s^{3}} \right)^2 } = 100\ \mathrm{MPa} \]

elde edilmiştir. Çalışmada GCr15 malzeme için akma gerilimi 835 MPa, izin verilen gerilme 210 MPa olarak verildiğinden araştırmacılar bu vida boyutlandırmasını dayanım açısından uygun kabul etmektedir.

150 mm/s doğrusal hız için motor neden 2250 rpm'e çıkmalı?

Vida ilerlemesi 4 mm olduğundan gerekli dönme hızı:

\[ n_{so} = \frac{60v_{\max}}{P_s} = 2250\ \mathrm{rpm} \]

olarak hesaplanmıştır. \(v_{\max}=150\) mm/s doğrusal hızdır. Seçilen KBM-45X02B motorun 2350 rpm anma hızı ve 43,5 N·m anma torku, çalışmada hesaplanan 2250 rpm ve 39,7 N·m gereksinimlerinin üzerindedir.

Tek kanallı kontrol sistemi nasıl çalışıyor?

DEMA'nın AMESim ortamında konum kapalı çevrim modeli kurulmuştur. Kontrol mimarisi üç döngülü PID yapısını ileri besleme kontrolüyle birleştirir. Araştırmacılar PID parametrelerinin farklı çalışma senaryolarında birden fazla iteratif ayarlama turuyla seçildiğini; hedefin tepki hızı, izleme doğruluğu, aşım ve kararlılık arasında denge kurmak olduğunu belirtmektedir.

İleri besleme bileşeni, hata ortaya çıktıktan sonra yalnız geri beslemeyle düzeltme yapmak yerine komut değişiminin etkisini önceden kompanze etmeyi amaçlamaktadır.

Tek kanallı simülasyon hangi yük altında yapıldı?

Direksiyon mekanizmasına 6000 N·m sabit zemin sürtünme torku ile buna eklenen ±500 N·m rastgele bozucu tork uygulanmıştır.

Direksiyon komut dizisi şöyledir:

Simülasyonda direksiyon açısı komut sinyalini hızlı biçimde izlemiştir. Araştırmada bildirilen performans sınırları:

• aşım < %2,
• kararlı durum açısal hatası < 0,1°,
• izleme hatası < 0,4°

şeklindedir. ±30° direksiyon hareketi, yaklaşık ±125 mm aktüatör doğrusal yer değiştirmesine karşılık gelmiştir.

Neden iki aktüatöre geçildi?

Tek kanallı çözüm kuvvet çatışmasını önlemek açısından basittir; ancak araştırmacılar tek aktüatörün nispeten büyük motor gücü ve termal yönetim gerektirdiğini belirtmektedir. Bu nedenle toplam direksiyon kuvveti iki eşit DEMA arasında paylaştırılmıştır.

Çift kanallı çözümde her aktüatör için maksimum doğrusal kuvvet 28 kN'dir.

İki aktüatörlü sistemin toplam ağırlığı yaklaşık 40 kg olarak verilmektedir.

Verianla Live: Bilimsel source-of-truth görünür HTML tablosudur. Animasyon yalnız bu kaynak değerlerin etkileşimli gösterimidir.

İki kanal tamamen aynıysa ne oluyor?

Çift kanallı AMESim modelinde başlangıçta iki kanalın kontrol ve mekanik parametreleri aynı kabul edilmiştir. Aynı 6000 ± 500 N·m direnç torku ve aynı direksiyon komut dizisi altında açısal kontrol performansı tek kanallı sistemle hemen hemen aynı kalmıştır:

• aşım < %2,
• kararlı durum hatası < 0,1°,
• izleme hatası < 0,4°.

İki aktüatörün kuvvetleri eşit kalmış ve doğrusal yer değiştirme farkı direksiyon hareketi boyunca 0,01 mm içinde tutulmuştur. Bu ideal durumda kuvvet çatışması görülmemiştir.

Gerçek mühendislikte kanallar neden aynı kalmıyor?

Araştırmacılar iki gerçek aktüatörün ölçüm hataları, bağlantı rijitliği, kontrol parametreleri ve dinamik karakteristiklerinin birebir aynı olamayacağını vurgulamaktadır. Bu nedenle Channel 2 parametreleri değiştirilerek kanal uyumsuzluğu senaryoları oluşturulmuştur.

Kaynak notu: İlgili açıklamada parametre artışlarının yüzdeleri konusunda ifade belirsizliği vardır. Sonuçlar aşağıda kaynağın kendi adlandırmasıyla “%5 parametre farkı” ve “%20 parametre farkı” durumları olarak aktarılmaktadır.

%5 kanal farkında ne görüldü?

Açısal direksiyon performansı yine aşım < %2, kararlı durum hatası < 0,1° ve izleme hatası < 0,4° sınırlarında kalmıştır. Yani aracın toplam direksiyon açısı iyi görünmeye devam etmektedir.

Ancak iki aktüatörün iç kuvvetleri artık aynı değildir. Düz gidiş evresinde kanallar eşit büyüklükte fakat zıt yönlerde kuvvet üretmeye başlamış ve yaklaşık 6 kN büyüklüğünde kuvvet çatışması oluşmuştur.

İki kanal arasındaki doğrusal yer değiştirme farkı da yaklaşık 1,1 mm'ye çıkmıştır. Bu sonuç, aracın dışarıdan bakılan direksiyon açısının doğru olmasının aktüatörlerin iç yük paylaşımının sağlıklı olduğu anlamına gelmediğini göstermektedir.

%20 kanal farkında sorun nasıl büyüyor?

Kaynağın %20 parametre farklılığı olarak verdiği senaryoda direksiyon açısının komutu takip etme başarısı yine büyük ölçüde korunmuştur. Buna karşın iki kanal arasındaki kuvvet dengesizliği belirgin biçimde ağırlaşmıştır.

Bir aktüatörün yalnız zemin sürtünme yükünü değil, diğer aktüatörün karşı yöndeki kuvvetini de yenmesi gereken durumlar ortaya çıkmıştır. İki kanal arasındaki doğrusal konum farkı yaklaşık 4,2 mm'ye ulaşmıştır.

Verianla Live: 0,01 mm değeri kaynakta “0,01 mm içinde”, 1,1 ve 4,2 mm değerleri ise yaklaşık değerler olarak raporlanmıştır; grafik bu kesinlik düzeyini değiştirmez.

Kuvvet çatışması neden önemli?

Araştırmacılar uzun süreli kuvvet çatışmasının sistemde enerji kaybına, mekanik bağlantıların aşınmasına, bağlantı elemanlarında yorulmaya ve servo motorlarda sıcaklık artışına yol açabileceğini belirtmektedir. Daha ağır durumda kontrol kararlılığı ve dinamik performansın da etkilenebileceği tartışılmaktadır.

Bu gerekçeyle çift kanallı sistem için yalnız her iki aktüatöre aynı direksiyon açısı komutunu göndermek yerine aralarında doğrudan senkronizasyon bağı kuran yeni bir kontrol yapısı tasarlanmıştır.

Birincil–ikincil senkronizasyon stratejisinin farkı nedir?

Yeni yapıda Channel 1 birincil kanal olarak görev yapar. Mevcut konum servo sistemi korunur ve doğrudan araç direksiyon açısını takip eder.

Channel 2 ise ikincil kanaldır. İkinci kanal artık direksiyon açısını kendi başına referans olarak kullanmaz. Bunun yerine Channel 1'in gerçek doğrusal yer değiştirmesi Channel 2'nin konum referansı hâline gelir.

Kontrol zinciri kavramsal olarak:

1. Direksiyon açısı komutu birincil kanala gönderilir.
2. Channel 1, üç döngülü PID ve ileri besleme kontrolüyle hedef açıyı üretir.
3. Channel 1'in gerçek DEMA doğrusal konumu ölçülür.
4. Bu gerçek konum Channel 2 için yeni referans olur.
5. Channel 2 kendi DEMA'sını Channel 1'in fiziksel hareketini izleyecek biçimde sürer.
6. İki aktüatörün aynı hareketi üretmesiyle iç kuvvet farkının azaltılması hedeflenir.

İkinci kanal kendi başına ne kadar hassas izleyebiliyor?

Channel 2'nin birincil aktüatör konumunu takip edebilmesi ayrı simülasyonla sınanmıştır. Üç döngülü PID + ileri besleme yapısında:

• kararlı durum konum hatası < 0,02 mm,
• kararlı durum evresindeki izleme hatası < 0,1 mm

olarak bildirilmiştir.

%20 uyumsuzluk senkronizasyon kontrolüyle tekrar test edildiğinde ne oldu?

Birincil kanal parametreleri sabit tutulmuş, ikinci kanal için kaynakta %20 parametre değişikliği senaryosu uygulanmış ve aynı direksiyon hareketi tekrar simüle edilmiştir.

Araç direksiyon açısının performansı yine:

• aşım < %2,
• kararlı durum hatası < 0,1°,
• izleme hatası < 0,4°

olarak verilmiştir.

Daha önemli değişiklik aktüatör kuvvetlerinde ortaya çıkmıştır. Direksiyon hareketinin başlangıcında hız ve ivmenin ani değişmesine bağlanan yaklaşık 0,2 saniyelik kısa süreli kuvvet çatışması dışında iki kanalın çıkış kuvvetleri birbirine çok yakın kalmış ve yükü birlikte karşılamıştır.

İki aktüatör arasında yaklaşık 1 mm doğrusal yer değiştirme farkı yalnız hareketin başlangıcındaki geçiş anında görülmüştür. Yazarlar, direksiyon açısı ve açısal hız geçişlerinin daha yumuşak hâle getirilmesi durumunda bu başlangıç kuvvet çatışmasının neredeyse tamamen ortadan kaldırılabileceğini belirtmektedir.

Çalışmanın desteklediği sonuçlar

• İncelenen platform geometrisi için merkezi hidrolik sistemden DEMA tabanlı elektro-mekanik mimariye geçiş, hesaplanan sistem ağırlığını yaklaşık 150 kg'dan tek kanalda 32 kg'a ve çift kanalda 40 kg'a düşürmektedir.
• Tek kanallı DEMA, 6000 ± 500 N·m direnç torku altında AMESim simülasyonunda düşük aşım ve küçük açısal izleme hatası göstermiştir.
• Çift kanal parametrelerinin özdeş kabul edildiği ideal simülasyonda iki aktüatör arasında belirgin kuvvet çatışması görülmemiştir.
• Kanal parametreleri farklılaştırıldığında araç açısı doğru kalabilmesine rağmen iki aktüatör arasında ciddi iç kuvvet farkları ve konum senkronizasyon hatası oluşabilmektedir.
• Birincil–ikincil konum senkronizasyon kontrolü, %20 farklılık senaryosunda sürekli kuvvet çatışmasını büyük ölçüde bastırmış ve yüksek açısal izleme performansını korumuştur.

Çalışmanın desteklemediği veya test etmediği sonuçlar

• Yeni DEMA direksiyon sistemi fiziksel test tezgâhında doğrulanmamıştır.
• Tamamen elektrikli mimari gerçek araç üzerinde denenmemiştir.
• Gerçek arazi, lastik–zemin değişimi, darbe, titreşim ve sıcaklık çevrimlerinde performans gösterilmemiştir.
• Uzun dönem aktüatör ömrü veya planetary roller screw yorulma testi yapılmamıştır.
• Servo motorların gerçek termal davranışı deneysel olarak doğrulanmamıştır.
• Senkronizasyon stratejisinin tüm olası üretim toleransları ve arıza durumlarında kuvvet çatışmasını tamamen ortadan kaldırdığı kanıtlanmamıştır.
• Yaklaşık 0,2 saniyelik başlangıç kuvvet çatışmasının gerçek araçta güvenli olduğu bu çalışmadan çıkarılamaz.

Çalışmanın Yöntemi ve Bulguları

Araştırma akışı

Çalışmanın yöntemsel akışı dört ana aşamadan oluşmaktadır:

1. İlk nesil merkezi hidrolik direksiyon sisteminin kütle, entegrasyon ve kontrol sınırlılıklarının değerlendirilmesi.
2. Tam elektrifikasyon için gerekli kuvvet, strok, hız ve tork değerlerinin geometrik/mekanik olarak hesaplanması.
3. Tek ve çift kanallı DEMA bileşenlerinin planetary roller screw ve servo motor seviyesinde boyutlandırılması.
4. Tek kanal, ideal çift kanal, parametre uyumsuz çift kanal ve birincil–ikincil senkronizasyon kontrollü çift kanal yapılarının AMESim ortamında karşılaştırılması.

Tek kanallı mekanik boyutlandırma

Çift kanallı mekanik boyutlandırma

AMESim yük koşulu

Bütün temel karşılaştırmalarda 6000 N·m sabit zemin sürtünme torkuna ±500 N·m rastgele bozucu tork eklenmiştir. Aynı +30°, 0° ve −30° referans dizisi kullanılarak mimariler karşılaştırılmıştır.

Açısal izleme sonuçları

Bu sonuç, yalnız araç direksiyon açısına bakmanın çift aktüatör sistemindeki iç kuvvet çatışmasını tespit etmek için yeterli olmadığını göstermektedir. Kanal parametreleri farklı olduğunda dışarıdan görülen açısal izleme doğruluğu yüksek kalırken iç kuvvet ve konum senkronizasyonu ciddi biçimde bozulabilmektedir.

Kanal senkronizasyon sonuçları

İkincil kanal takip performansı

Channel 2'nin Channel 1 konumunu takip ettiği ayrı simülasyonda kararlı durum hatası 0,02 mm'nin, kararlı durum izleme hatası ise 0,1 mm'nin altında kalmıştır.

Çalışmanın temel sınırlılıkları

• Yeni elektro-mekanik direksiyon mimarisi yalnız AMESim simülasyonuyla değerlendirilmiştir.
• Direksiyon komutları senkronizasyon ve kuvvet çatışmasını incelemek için basitleştirilmiş sürekli referans sinyalleridir.
• Bench testi yapılmamıştır.
• Gerçek araç testi yapılmamıştır.
• Sürekli değişen gerçek sürüş rotaları ve ayrık direksiyon komutları henüz doğrulanmamıştır.
• PID parametreleri iteratif simülasyon ayarıyla seçilmiş olup fiziksel sistem ince ayarı gelecekteki çalışma olarak bırakılmıştır.

Kaynak ve Yöntem Notu

Tam özgün çalışma adı: Study on a Fully Electrified Steering System and Its Control Strategies for Heavy-Duty Wheeled Platforms

Yazarlar: Shicheng Zheng; Tianxiang Qin; Jingkun Wei; Jiaming Cheng; Xiaming Yuan; Jihong Zhu.

Yazar sırası: Kaynaktaki özgün sıra korunmuştur.

Eş katkı/eş birinci yazar: Kaynakta eş katkı veya eş birinci yazar beyanı bulunmamaktadır.

Sorumlu yazarlar: Xiaming Yuan ve Jihong Zhu.

Kurumlar: Department of Precision Instrument, Tsinghua University, Beijing, China; State Key Laboratory of Precision Space-Time Information Sensing Technology, Beijing, China; School of Mechanical Engineering and Automation, Beihang University, Beijing, China; College of Mechanical and Electrical Engineering, Huangshan University, Huangshan, China.

Dergi: Machines.

Yayınevi: MDPI, Basel, Switzerland.

Cilt / makale numarası: 14, 684.

DOI: 10.3390/machines14060684.

Alınma tarihi: 21 Nisan 2026.

Revizyon tarihi: 27 Mayıs 2026.

Kabul tarihi: 10 Haziran 2026.

Yayın tarihi: 12 Haziran 2026.

Kaynak türü ve hakemlik durumu: Hakemli araştırma makalesidir. Mekanik boyutlandırma, kontrol sistemi geliştirme ve AMESim tabanlı simülasyon analizi içermektedir.

Resmî yayın bağlantısı:MDPI resmî makale sayfası.

Lisans: Creative Commons Attribution (CC BY).

Finansman: Çalışma dış finansman alınmadığını bildirmektedir.

Veri erişilebilirliği: Çalışmanın merkezi bulgularını destekleyen veri setinin makale içinde doğrudan bulunduğu, ek verilerin sorumlu yazarlardan talep edilebileceği belirtilmiştir.

Çıkar çatışması: Yazarlar çıkar çatışması olmadığını beyan etmiştir.

Yazar katkıları: Kavramsallaştırma Shicheng Zheng, Xiaming Yuan ve Jihong Zhu; yöntem Shicheng Zheng ve Tianxiang Qin; yazılım Shicheng Zheng, Jingkun Wei ve Jiaming Cheng; doğrulama Shicheng Zheng, Xiaming Yuan ve Jihong Zhu; resmi analiz Shicheng Zheng, Tianxiang Qin, Jingkun Wei ve Jiaming Cheng; araştırma Xiaming Yuan ve Jihong Zhu; kaynaklar Xiaming Yuan ve Jihong Zhu; veri kürasyonu Shicheng Zheng, Tianxiang Qin, Jingkun Wei ve Jiaming Cheng; ilk taslak Shicheng Zheng, Tianxiang Qin, Jingkun Wei ve Jiaming Cheng; gözden geçirme ve düzenleme Shicheng Zheng, Xiaming Yuan ve Jihong Zhu; süpervizyon, proje yönetimi ve finansman edinimi Xiaming Yuan ve Jihong Zhu olarak bildirilmiştir.

Deneysel doğrulama sınırı: Çalışmada önerilen tek ve çift kanallı tamamen elektrikli DEMA direksiyon sistemleri bench testi veya gerçek araç deneyiyle doğrulanmamıştır. Çalışmanın sonuçları AMESim simülasyonlarına dayanmaktadır. Kaynaktaki fiziksel fotoğraflar ilk nesil hidrolik direksiyon sisteminin bileşenlerini göstermektedir.

Kaynak içi bölüm numarası notu: Girişteki makale organizasyonu açıklaması ile gerçek ana bölüm numaraları tam olarak uyuşmamaktadır. Kaynağın gerçek bölüm başlıkları esas alınmış, numaralandırma sessizce yeniden yorumlanmamıştır.

Kaynak içi terminoloji notu: Direksiyon sisteminin sorunları tartışılırken bazı cümlelerde “centralized hydraulic suspension system” ifadesi kullanılmaktadır. Çevredeki bölüm, şekil ve mühendislik bağlamı direksiyon sistemine ilişkindir; bu terminoloji kayması kaynak içi editoryal bir tutarsızlık olarak not edilmiştir.

Parametre farkı belirsizliği: Çift kanallı uyumsuzluk açıklamasında bir cümle Channel 2'nin kontrol parametreleri ve joint stiffness değerlerinin “sırasıyla %5 ve %20” artırıldığını söylerken, devamındaki sonuçlar ayrı “%5 parametre farkı” ve “%20 parametre farkı” senaryoları olarak sunulmaktadır. Bu nedenle testlerin parametre bazındaki yüzde dağılımı kaynak metinden tek anlamlı biçimde çıkarılamamaktadır. Verianla metninde sonuçlar kaynağın kullandığı senaryo adlarıyla aktarılmıştır.

Bilimsel içerik sınırı: Bu metindeki mekanik boyutlandırma, kontrol yapıları, simülasyon koşulları ve sayısal sonuçlar incelenen çalışmaya dayanmaktadır. Dış kaynaklardan yeni bilimsel performans, deney veya mekanizma eklenmemiştir. Dış kontrol yalnız bibliyografik yayın kimliğini doğrulamak amacıyla kullanılmıştır.

Temel yorum sınırı: Sonuçlar incelenen ağır hizmet tipi platform geometrisi ve AMESim model koşulları için ön doğrulama niteliğindedir. Çalışmanın kendisi de sistem devreye alma, PID ince ayarı, ayrık direksiyon komutları, sürekli değişen direksiyon yörüngeleri, bench testleri ve gerçek çalışma koşullarındaki araç deneylerini gelecek çalışma olarak belirtmektedir.