Theses supervised by Prof. Dr. İbrahim Kaya
16 theses · Dicle University, Dokuz Eylül University, İstanbul University, Çanakkale Onsekiz Mart University
Nonlinear and intelligent control based controller design for nonlinear systems
This Ph.D. dissertation presents a number of new fruitful control strategies for regulating linear and nonlinear systems. To appeal to a broader audience of control professionals and researchers, these strategies are introduced at varying levels of complexity and difficulty. For regulating linear systems, which can be modeled by integrating or unstable process transfer functions with time delays, new analytical adjustment formulas based on the centroid of the stability region are proposed to solve the difficulties of setting the gains of the PI-PD controller. The proposed methods relative to the techniques published in the literature are straightforward and time-saving. Also, a slightly more intricate scheme based on a dynamic sliding mode controller and PID disturbance observer is developed for controlling linear integrating and unstable industrial processes when a more robust controller is required to operate in a hostile industrial environment associated with time-varying turbulences and parameter perturbations. The proposed control offers reduced chattering levels with a strong performance against sharp disturbances and model fluctuations. Moreover, a new adaptive dynamic nonsingular terminal sliding mode control and a new PID fractional disturbance observer are introduced for controlling industrial processes in the form of second-order linear processes with time delays. In comparison to the aforementioned technique, the proposed controller with a somewhat more sophisticated structure delivers smaller tracking errors, chattering rates, and overshoots. However, in systems with strong nonlinearity, linear systems may not allow the controller to appropriately compensate for nonlinear forces. As a result, this dissertation proposes various new nonlinear control mechanisms for complex nonlinear systems. In this context, a novel adaptive backstepping control technique, that is convenient for execution in real-time and robust against disturbances and parameter perturbations, is proposed to regulate nonlinear triangular systems. In addition, an innovative adaptive dead-beat sliding mode control for governing nonlinear uncertain nontriangular systems is built, which offers fewer chattering levels and less tracking errors than techniques taken from the literature. Furthermore, the controller's topology is updated utilizing neural networks and fuzzy logic systems to forecast unmodeled nonlinear components in extremely sophisticated unknown nonlinear systems. To demonstrate the practicality and superiority of the proposed methodologies, various simulated examples, simulated applications in industrial settings, and several real-time tests are employed. The real-time setups that have been used for testing the proposed techniques include a twin rotor multi-input multi-output system, a cart inverted pendulum, and a 7.5-kW induction motor.
İntegratörlü ve kararsız süreçler için maksimum hassasiyet kullanarak I-PD denetleyici tasarımı
Kontrol mühendisliğinde, sistemlerin istenilen şekilde çalışması için çoğu zaman bir denetleyici ile kontrol edilmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu denetleyicilerden en yaygın olanı PID tip denetleyicilerdir. PID tip denetleyicilerin ayar parametrelerinin kontrol edilecek sistem için uygun seçilmesi gerekmektedir. Günlük yaşamda çok farklı türden sistemler olduğundan her birinin denetiminde kullanılacak olan PID denetleyici ayar parametrelerinin hesaplanmasında farklı stratejiler ve algoritmalar gerekmektedir. İntegratörlü ve kararsız sistemlerin kontrolü diğer sistemlere göre nispeten daha zordur. Bu zorluğu aşabilmek için PID tip denetleyicinin bazen yapısının değiştirilmesi gerekmektedir. Bu tez çalışmasında kararsız ve saf integratörlü sistemlerin I-PD tip denetleyici ile kontrol edilmesi gerçekleştirilmiştir. I-PD denetleyici, kararsız ya da saf integratörlü sistemlerin kontrolünde PID tipi denetleyicilere göre daha iyi bir başarım gösteren bir denetleyici türüdür. Yapılan bu yüksek lisans tez çalışmasında, kararsız ve integratörlü sistemler tanıtılmış ve sistemlere ait düşük dereceli transfer fonksiyonları kullanılarak I-PD denetleyicinin ayar parametreleri uygun Ms değerlerini verecek şekilde türetilen denklemlerden elde edilmiştir. İntegratörlü ve kararsız sistemlerin sırası ile saf integratörlü artı zaman gecikmeli ve birinci derecede kararsız artı zaman gecikmeli transfer fonksiyonu modelleri kullanılarak I-PD denetleyici ayar parametreleri hesaplanmıştır. Elde edilen denklemlerin, integratörlü ve kararsız süreçlerin denetimindeki performansını inceleyebilmek için Matlab Simulink programında kapalı döngü benzetim sonuçları verilmiştir. Literatürde var olan çalışmaların sonuçları ile önerilen yöntemin sonuçları karşılaştırılmıştır. Karşılaştırmalarda kullanılan denetleyici tasarımları ile önerilen I-PD denetleyici tasarımının performanslarını karşılaştırabilmek için bazı performans indeksleri (TV, ITAE, OS, Gm, Pm ve Ms) hesaplanmıştır. İntegratörlü ve kararsız süreçler için uygun modellerin elde edilebilmesi sonucunda, bu çalışmada önerilen I-PD denetleyici tasarımın literatürde bulunan mevcut PID, I-PD ve PI-PD denetleyici tasarımlarına göre daha tatmin edici bir performans sağladığı tespit edilmiştir.
İntegratörlü süreçler için I-PD denetleyici tasarımı ve asimetrik sistemlerin röle geri besleme ile modellenmesi
Bu tez çalışması kapsamında integratörlü süreçlerin kontrolü ve asimetrik ısınma ve soğuma sistemlerinin röle geri besleme ile modellenmesi ve kontrolü üzerine çalışmalar yapılmıştır. İntegratörlü süreçlere, yani transfer fonksiyonlarında bir veya birden fazla integratör içeren süreçlere, endüstride sıklıkla rastlanmaktadır. Bu tez çalışmasında, integratörlü artı birinci dereceden artı ölü zamanlı (IFOPDT) ve çift integratörlü artı birinci dereceden artı ölü zamanlı (DIFOPDT) süreçler için hem ayar noktası takibi hem de giriş yük bozucuyu yok etmek için integral-oransal türev (I-PD) denetleyici parametrelerinin optimal bir şekilde hesaplanmasını sağlayan analitik ifadeler türetilmiştir. Ayar noktası izleme ve giriş yük bozucuyu yok etmek için optimal ayarlama formüllerine, zaman momenti ağırlıklı integral performans kriterlerinin en aza indirilmesiyle ulaşılmıştır. Elde edilen I-PD ayarlama formülleri, sürecin transfer fonksiyonu parametreleri, yani kazanç, zaman gecikmesi ve zaman sabiti cinsindendir. Önerilen yöntemin kullanımını göstermek için simülasyon örnekleri verilmiştir. Önerilen yaklaşımın mevcut oransal-integral-türev (PID) ve I-PD denetleyici tasarım yöntemlerine göre üstün kapalı döngü performansını ortaya koymak için literatürdeki bazı çalışmalarla karşılaştırmalar yapılmış olup, önerilen tasarım yönteminin pratik uygulaması, deneysel bir düzenek üzerinde bir arabanın konumu kontrol edilerek gösterilmiştir. İntegratörlü süreçlerle ilgili bu tez çalışmasında yapılan bir başka çalışma ise bu tür süreçlerin maksimum hassasiyete (Ms) dayalı kontrolüne odaklanmaktadır. Bu çalışmada ise saf integratörlü artı ölü zamanlı (PIPDT), çift integratörlü artı ölü zamanlı (DIPDT) ve IFOPDT süreçler için I-PD denetleyicileri, doğrudan sentez yaklaşımından faydalanılarak tasarlanmıştır. Önerilen tasarım yöntemi, integratörlü süreç ve faz ileri/geri filtreli I-PD denetleyiciden oluşan kapalı çevrim sistemin karakteristik denkleminin istenen karakteristik denklemle karşılaştırılmasına dayanmaktadır. Çalışmada, Ms ile belirtilen, istenen sağlamlığa/gürbüzlüğe göre I-PD denetleyicinin ve faz ileri/geri filtresinin parametrelerini belirlemek için basit ve analitik ayarlama kuralları türetilmiştir. Elde edilen formüller, süreç transfer fonksiyonu parametrelerini ve istenen Ms'yi ayarlamak için kullanılan bir ayar parametresini içermektedir. Yine, önerilen yöntemin faydaları, simülasyon örnekleri ve deneysel bir düzenekte araba konumu kontrolünün pratik bir uygulaması ile gösterilmiş olup, önerilen yönteminin avantajlarını açık bir şekilde göstermek için literatürdeki bazı PID ve I-PD tasarım teknikleriyle karşılaştırmalar sağlanmıştır. Bu tez çalışmasında ayrıca, asimetrik ısınma ve soğuma sistemlerinin röle geri besleme ile modellenmesi ve oransal integral- xx oransal türev (PI-PD) denetleyiciler ile kontrolü gerçekleştirilmiştir. Asimetrik ısınma ve soğuma sistemleri, süreç endüstrisinde yaygın olan bir lineer olmayan sistem tipidir. Bu sistemler, ısınma ve soğuma modları olmak üzere iki çalışma fazından oluşur ve her çalışma modu farklı bir dinamik karakteristiğe sahiptir. Modelleme işleminde, iki adet birinci dereceden artı ölü zamanlı (FOPDT) süreç modeli elde etmek için durum-uzayı yaklaşımına dayalı röle geri beslemeli modelleme tekniğinden yararlanılmıştır. Sistem modellendikten sonra, kullanıcı tarafından seçilen kazanç ve faz payı özelliklerine uygun olarak iki grup PI-PD denetleyici parametresi elde edilip, kazanç-ayarlamalı bir PI-PD kontrol stratejisi ile sistem kontrol edilmiştir. Yine, önerilen modelleme ve kontrol yöntemlerinin kullanımını ve faydalarını göstermek için bazı simülasyon örnekleri verilmiş olup hem modelleme hem de kontrol yöntemi için, önerilen tekniklerin avantajlarını net bir şekilde göstermek için benzer bir çalışma ile karşılaştırmalar yapılmıştır.
Elektrik enerjisi üretim sistemlerinde yük frekans kontrolü için yüksek performanslı denetleyici tasarımı
Bu tez çalışmasında, ilk olarak farklı termal türbinlerden oluşan tek ve çok kaynaklı yapıya sahip tek alanlı elektrik güç sistemlerinde YFK için parametre değişikliklerine karşı dayanıklı ve yük bozulmalarını bastırma özelliğine sahip oransal integral – oransal türev (PI-PD) kontrolör tasarımı sunulmuştur. PI-PD kontrolörün parametreleri, kararlılık sınır eğrilerinin ağırlıklı geometrik merkezlerinin hesaplanmasına dayanan grafiksel bir yöntem ile hesaplanmıştır. Çalışmada ayrıca, kaskad kontrol yapısında filtreli seri oransal integral türev (PIDF) denetleyici kullanılarak farklı termal türbinlere sahip tek, iki ve dört alanlı elektrik güç sistemlerinin YFK önerilmiştir. Kaskad kontrol yapısının hem iç hem de dış döngülerinde PIDF kontrolör kullanılmıştır. İç ve dış döngülerde kullanılan PIDF kontrolör parametreleri, kontrolör sentez yaklaşımından faydalanılarak analitik olarak tasarlanmıştır. Çalışma kapsamında, son olarak, elektrik güç sistemlerinin YFK için, oransal-integral-türev artı ikinci dereceden türev (PIDD2) denetleyici kullanılarak denetlenmesi sunulmuştur. Önerilen kontrolörün parametreleri, analitik bir ayarlama yöntemi olan doğrudan sentez (DS) yöntemi ile belirlenmiştir. Bu yöntem, öncelikle uygun bir referans modelinin geliştirilmesine dayanmakta ve daha sonra istenen dinamik davranış modeli, kapalı döngü sistem modeliyle eşleştirilmiştir. Önerilen DS tabanlı PIDD2 denetleyici tasarımı hem yük bozucu reddi hem de bozucu reddi için ayrı ayrı gerçekleştirilmiştir. Tasarım yaklaşımları, çeşitli termal türbinleri barındıran tek, iki ve üç alanlı güç sistemleri için tasarlanmıştır. PIDD2 kontrolör parametrelerinin en uygun değerleri, IAE ve yerleşme süresi gibi kriterleri içeren yeni bir amaç fonksiyonu kullanılarak belirlenmiştir. Bu tez çalışmasında YFK için önerilen her üç tasarım yaklaşımında, frekans ve bağlantı hattı güç değişimlerinin yük değişimlerine karşılık yerleşme zamanı, tepe değeri ve mutlak hata integrali (IAE) gibi farklı performans kriterleri kullanılarak önerilen çalışmaların etkinlikleri ortaya konulmuştur. Ayrıca, sistem parametrelerinde oluşabilecek değişimler ve rastgele yük değişimleri göz önüne alınarak da benzetimler gerçekleştirilmiştir. Tez çalışmasında önerilen her üç denetleyici tasarım yaklaşımlarının da literatürdeki çalışmalar ile karşılaştırıldığında, önemli avantajlar sağlayabileceği görülmüştür.
Model öngörülü kontrol ile denetleyici tasarımı
Model Öngörülü Kontrol (Model Predictive Control, MPC) çok değişkenli ve kısıtları olan sistemleri denetlemede kullanılan güçlü bir kontrol stratejisidir. Klasik kontrol yaklaşımlarından oldukça farklı olup yüksek tasarım yeteneklerini gerektirmektedir. Bu tez çalışmasının ana amacı MPC kontrol stratejisi ile bir DC motorun denetimini benzetim ortamında gerçekleştirmektir. Bunun için, öncelikle, bir DC motora ait gerçek parametre değerleri kullanılarak DC motorun matematiksel modellenmesi elde edilmiştir. Elde edilen modele dayalı olarak MPC kontrol stratejisi ile DC motor denetimi gerçekleştirilmiştir. MPC denetleyici ayar parametrelerinin denetim performansı üzerindeki etkisi de araştırılmıştır. Tasarlanan MPC denetleyicinin performansını test etmek için, DC motorun klasik PID (Proportional-Integral-Derivative) tip denetleyici kullanılarak denetimine yönelik çalışmalar da gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, DC motorun hem akımını hem de açısal hızını kontrol etmek için kaskad kontrol yapısı kullanılmıştır. Bu yapıda, DC motorun akımını kontrol etmek için iç döngüde PI denetleyici, DC motorun hızını kontrol etmek için dış döngüde PI-P denetleyici kullanılmıştır. Kaskad kontrol yapısındaki denetleyicilerin ayar parametreleri kontrolör sentezi kullanılarak hesaplanmıştır. MATLAB/Simulink ortamında MPC araç kutusu kullanarak tasarlanan lineer MPC denetleyici ile kaskad kontrol yapısında kullanılan klasik PID tip denetleyici kapalı çevrim performansları karşılaştırılmıştır. Tasarlanan MPC denetleyicinin ve kaskad kontrol yapısındaki PID tip denetleyicilerin farklı çalışma koşullarındaki performansları incelenmiştir.
Ters sarkaç sisteminin PI-PD denetleyici kullanılarak kontrol edilmesi
Ters sarkaç, kontrol mühendisliği ve robotik alanlarında kullanılan en yaygın ölçütlerden bir tanesidir. Ters sarkaç sistemi literatürde iyi bilinen bir tek-girişli çok-çıkışlı sistem örneğidir. Bu çalışmada, bir araba-ters sarkaç sisteminin modellenmesi ve PI-PD denetleyici kullanılarak kontrol edilmesi gerçekleştirilmiştir. PI-PD denetleyici, karasız veya integratörlü sistemlerin kontrolünde PID denetleyiciye göre daha iyi sonuçlar veren bir denetleyici türüdür. Yapılan çalışmada, sistem hem fiziksel yasalar hem de Matlab sistem tanımlama aracı kullanılarak modellenmiştir. Matlab sistem tanımlama aracı kullanılarak sarkaç açısı ve araba konumu için elde edilen transfer fonksiyonları fiziksel yasalar kullanılarak elde edilenlerden daha düşük derecelidir. Bu yüzden, denetleyici tasarımında Matlab sistem tanımlama aracı kullanılarak bulunan transfer fonksiyonları kullanılmıştır. Araba-ters sarkaç sisteminde, arabanın konumuna ait transfer fonksiyonu integratörlü, yukarı konumdaki sarkaç (ters sarkaç) açısına ait transfer fonksiyonu ise kararsızdır. Sarkacın yukarı konumda dengelenmesi ve arabanın konum kontrolü için kullanılan PI-PD denetleyicilerin ayar parametreleri standart form yaklaşımı ile elde edilmiştir. PI-PD denetleyicinin araba-ters sarkaç sisteminin kontrolünde PID denetleyiciden daha iyi olduğu hem sarkaç açısı hem de araba konumuna ait gerçek zamanlı uygulama sonuçlarında ortaya konulmuştur.
PI ve PID kontrolör tasarımı için genelleştirilmiş kararlılık bölgelerinin oluşturulması
Bu çalışmada, endüstriyel uygulamaların büyük bir bölümünü oluşturan zaman gecikmeli süreçlerin kapalı çevrim kararlılığı için genelleştirilmiş bir kontrolör tasarım metodu sunulmuştur. Bu metot ile açık çevrim kararlı, kararsız ve integratör içeren transfer fonksiyonuna sahip süreçleri kapalı çevrim kararlı yapan tüm Oransal İntegral (PI) ve Oransal İntegral Türevsel (PID) kontrolör parametre değerlerinin belirlenmesi sağlanabilir. Önerilen metotta, açık çevrim kararlı artı zaman gecikmeli süreçlerin birinci derece artı zaman gecikmeli (FOPDT) model transfer fonksiyonu ile modellenebileceği kabul edilmiştir. Benzer şekilde, integratörlü artı zaman gecikmeli süreçlerin integratörlü artı birinci derece artı zaman gecikmeli (IFOPDT) model transfer fonksiyonu ile modellenebileceği ve açık çevrim kararsız artı zaman gecikmeli süreçlerin ise kararsız birinci derece artı zaman gecikmeli (UFOPDT) model transfer fonksiyonu ile modellenebileceği varsayılmıştır. Kontrolörün ve süreç transfer fonksiyon modelinin normalize edilmiş formları, kapalı çevrim süreci kararlı yapan tüm PI ve PID kontrolör ayar parametrelerinin belirlenmesi için Genelleştirilmiş Kararlılık Sınırı Bölgeleri (GKSB)'nin oluşturulmasında kullanılmıştır. Önerilen metot ile süreç transfer fonksiyonunun değişmesi ile Kararlılık Sınırı Bölgesi (KSB)'nin yeniden oluşturulması gerekliliği ortadan kaldırılmıştır. Oluşturulan GKSB'ler ile kararlı, kararsız ve integratör içeren transfer fonksiyonuna sahip süreçler için kapalı çevrim süreci kararlı yapan tüm PI ve PID kontrolör parametre değerleri belirlenebilmektedir. Gerçek süreç ile model transfer fonksiyonları arasında tam bir eşleşme olması durumunda, önerilen metot herhangi bir yaklaşıklık içermez. Ancak, gerçek süreç transfer fonksiyonu yüksek dereceden olursa önerilen metot bazı yaklaşıklıklar içerebilir. Bu durumun üstesinden gelmek için bazı öneriler sunulmuştur. Sunulan metodun kullanımının gösterilmesi amacıyla örneklere yer verilmiştir.
Kesir dereceli PI denetleyici tasarım metotlarının performans analizi ve karşılaştırılması
PID denetleyiciler içerisinde bulunan türev etkisi kontrol sisteminin bozucu etkilere karşı daha hassas olmasına neden olmaktadır. Bu nedenle endüstriyel uygulamalarda kullanılan denetleyicilerin %90 gibi büyük bir bölümü PI denetleyicilerden oluşmaktadır. Klasik PID denetleyicilerin genelleştirilmiş hali olarak tanımlanan kesir dereceli PID denetleyiciler, kesir dereceli matematiğin kontrol alanına uygulanmasıyla birlikte ortaya çıkmıştır. Klasik PID denetleyicilere göre fazladan iki parametrenin (kesir dereceli integral-λ ve kesir dereceli türev-μ) bulunması denetleyicinin sistem parametrelerinde meydana gelen değişimlere karşı daha dayanıklı olmasını sağlamaktadır. Kesir dereceli PID denetleyici tasarımı zaman çalışma bölgesindeki tasarım yapmanın zorlukları nedeniyle genellikle frekans çalışma bölgesinde yapılmaktadır. Frekans çalışma bölgesinde ise denetleyici tasarımı için en çok kullanılan parametreler kazanç payı, faz payı, kazanç geçiş frekansı ve faz geçiş frekansıdır. Faz payı ile kazanç payının kararlılık üzerine etkileri ve faz payının sistemin aşma miktarı üzerine etkileri bu parametreleri denetleyici tasarımında daha önemli kılmaktadır. Bu tez çalışmasında ise integratörlü artı zaman gecikmeli sistemler için ve kesir dereceli kararsız zaman gecikmeli sistemler için Kazanç-Faz Payı Test Edicisi kullanılarak belirli kazanç ve faz payları için kararlılık bölgeleri elde edilmiştir. Ayrıca, süreç transfer fonksiyonu kazancı (K), süreç transfer fonksiyonu zaman sabiti (T), kesir dereceli sistem için sistemin kesirli derecesi (α), zaman gecikmesi (ϴ), kazanç payı (A), faz payı (ϕ) ve kesirli integral derecesi (λ) gibi parametrelerin kararlılık bölgeleri ve kritik frekans değeri üzerine etkileri incelenmiştir. Elde edilen kararlılık bölgelerinin orta noktalarından denetleyici kazanç değerleri seçilmiş ve frekans çalışma bölgesi parametreleri ile kesirli integral derecesinin birim basamak cevaplarına etkisi incelenmiştir. Son olarak devam eden süreçlerde bu konuda ne gibi çalışmalar yapılabileceği anlatılmıştır.
Yüksek gerilim izolatörlerinde dış etken kaynaklı arızaların analizi ve azaltılması
Elektrik enerjisinin kullanımındaki artışa bağlı olarak iletim ve dağıtım şebekelerindeki gerilim seviyeleri de yükselmektedir. Dolayısıyla şebekelerde kullanılan teçhizatların ve akım taşıyan iletkenlerin birbirlerinden ve sistemin diğer bileşenlerinden yalıtılması için hem ekonomik hem de etkin çözümlerin uygulanması gerekmektedir. Tüm dünyada olduğu gibi enerji ihtiyacı artan ülkemizde enerjinin üretimi, iletimi ve dağıtımı aşamalarında enerji kayıplarının en aza indirilmesi hayati önem taşımaktadır. Yüksek gerilim izolatörlerinin etkin, sürekli ve emniyetli bir yalıtım yapması beklenir. Fakat işletme şartları altında elektriksel, ısıl, mekanik ve çevresel birçok etkene maruz kalmaları nedeniyle yalıtım açısından bir takım problemler ortaya çıkar. Bu tez çalışmasında yüksek gerilim şalt teçhizatları ve izolatörlerinde görülen arızaların analiz edilmesi ve bu arızaların azaltılması üzerine araştırmalar yapılmıştır. Bu kapsamda elektriksel ve mekanik olarak farklı görevler üstlenen porselen dış yüzeye sahip şalt teçhizatları ve izolatörler incelenmiştir. Hem sistemin içyapısından hem de çevresel etkenlerden meydana gelen arızalar analiz edilmiştir. Yapılan analizlerde şalt teçhizatları ve izolatörlerin porselen dış yüzeylerinde kirlenme ve meteorolojik etkilerle ortaya çıkan ve iletim sistemlerinde ciddi arızaların, hatta kesintilerin oluşmasına neden olan 'kirlenme atlaması' arıza tipinin önem arz ettiği tespit edilmiştir. Bu nedenle kirlenme atlaması arızasının oluşum aşamaları irdelenmiştir. Çalışma kapsamında analizi yapılan arızanın azaltılması için porselen izolatör yüzeylerin koruyucu materyal madde ile kaplanmasının en etkili çözüm olacağı tespit edilmiştir. Sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak modellemesi yapılan porselen izolatör yüzeyine koruyucu materyal malzeme kaplanmamış ve kaplanmış hallerde kirlilik etkenleri eklenmiştir. Her iki durum için ortaya çıkan sonuçlar karşılaştırılmıştır. Materyal kaplama uygulaması için Türkiye Ulusal İletim şebekesinde bir indirici transformatör merkezi yüksek gerilim şalt sahasında bulunan porselen dış yüzeye sahip teçhizatların kaplanması ve aynı şalt sahasına bağlı enerji nakil hattında yapılan silikon izolatör çalışması incelenmiştir. Yapılan incelemeler neticesinde iletim sisteminde yaşanan arıza sayısının kayda değer miktarda azaldığı tespit edilmiştir. Bu çalışma porselen dış yüzeye sahip yüksek gerilim teçhizatlarında dış etkenlerden kaynaklı arızaların, koruyucu materyal malzeme ile kaplama metoduyla azaltılabileceği ve bu vesileyle sistemlerde kararlılık sağlanabileceğini göstermiştir.
Ters cevaplı sistemler için optimal PI/PID tasarımı
PID tip denetleyiciler modern kontrolde son yıllarda yaşanan büyük gelişmelere rağmen endüstriyel uygulamalarda hala yaygın olarak kullanılmaktadır. Kontrol sistemlerinin iyi bir kapalı çevrim cevabı sergileyebilmesi için denetleyicilerin ayar parametrelerinin uygun seçilmesi gerekir. Denetleyici ayar parametrelerinin belirlenmesinde literatürde kullanılan çok farklı yöntemler bulunmaktadır. İntegral performans kriteri PI/PID denetleyicilerin ayar parametrelerinin hesaplanmasında kullanılan ve kabul görmüş yaygın yöntemlerden biridir. Literatürde, integral performans kriteri farklı süreçlerin denetiminde kullanılan PID tip denetleyicilerin ayar parametrelerinin hesaplanmasında kullanılmıştır. Ancak, ters cevaplı süreçlerin denetiminde çok fazla kullanılmamıştır. Bu çalışmada, ters cevaplı kararlı zaman gecikmeli ve ters cevaplı integratörlü zaman gecikmeli süreçlerin denetiminde kullanılacak PI ve/veya PID denetleyiciler için optimum ayar parametrelerinin hesaplanmasına olanak veren bağıntılar türetilmiştir. Bunun için, söz konusu süreçler için düşük dereceli transfer fonksiyonu modelleri varsayılmıştır. Daha sonra normalize edilmiş süreç ve denetleyici transfer fonksiyonları kapalı çevrim hata fonksiyonunda yerleştirilmiş ve farklı T0 / T (normalize edilmiş sıfır) değerleri ve değişen / T (normalize edilmiş zaman gecikmesi) değerleri için ISTE, IST2E and IST3E kriterleri cinsinden kapalı çevrim sistemin hatasını minimum yapan ayar parametreleri belirlenmiştir. Böylece, süreç transfer fonksiyonu ile denetleyici transfer fonksiyonu parametreleri normalize edilmiş zaman gecikmesi ve normalize edilmiş sıfır arasındaki ilişkiyi veren grafikler elde edilmiştir. Bu grafiklere eğri uydurma yaklaşımının uygulanması ile PI/PID denetleyicinin optimum ayar parametrelerinin hesaplanmasına olanak veren analitik bağıntılar türetilmiştir. Elde edilen bağıntıların, ters cevaplı kararlı zaman gecikmeli ve ters cevaplı integratörlü zaman gecikmeli sistemlerin denetiminde performansı görmek için benzetim sonuçları verilmiştir. Ayrıca, bu süreçler için literatürde önerilmiş olan denetleyici tasarım metotları ile karşılaştırmalar verilmiştir. Ters cevaplı kararlı zaman gecikmeli ve ters cevaplı integratörlü zaman gecikmeli süreçler için uygun modellerin elde edilebilmesi durumunda, bu çalışmada önerilen tasarım yöntemlerinin literatürde yapılan çalışmalardan daha iyi performans sağladığı gözlemlenmiştir.
PI-PD denetleyici ile ikiz rotor denetimi
İkiz Rotor Çok-Girişli Çok-Çıkışlı (ÇGÇÇ) Sistem (Twin Rotor Multi-Input Multi-Output System, TRMS), hava araçları ve kontrol alanında kullanılan temel sistemler arasında yer almaktadır. TRMS literatürde çok-girişli çok-çıkışlı sistemler içerisinde en yaygın kullanılan örneklerden bir tanesidir. Bu çalışmada, helikopter sistemlerinin ve son zamanlarda üzerinde oldukça sık çalışılan drone sistemlerinin temeli olan TRMS'nin denetimi üzerinde çalışılmıştır. Öncelikle, Matlab/Simulink aracılığıyla TRMS'nin ana rotor, kuyruk rotor, çapraz kuyruk ve çapraz ana rotor transfer fonksiyon modelleri elde edilmiştir. Sonrasında parçacık sürü optimizasyonu (PSO) ile PI-PD ve PID denetleyiciler tasarlanarak TRMS'nin denetimi gerçekleştirilmiştir. Literatürde TRMS'nin denetimi çoğunlukla PID denetleyiciler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Ancak PID denetleyiciler, genellikle, açık çevrim kararlı sistemler hariç yetersiz performans gösterebilmektedir. PI-PD denetleyicilerin ise, PID denetleyicilerin yetersiz kaldığı durumlarda, daha iyi bir performans gösterebildiği literatürde gösterilmiştir. Dolayısıyla, bu tez çalışmasında açık çevrim kararsız bir sistem olan TRMS'nin PI-PD denetleyici ile daha iyi kontrol edilebileceğinden hareketle PI-PD denetleyiciler ile TRMS'nin denetimi üzerinde durulmuştur. PID ve PI-PD denetleyici kontrolü altında, basamak, sinüs, kare ve testere dişi gibi farklı referans girişleri takipteki kapalı çevrim performanslar karşılaştırılmıştır. Hem benzetimsel hem de gerçek zamanlı ortamda PI-PD ve PID denetleyiciler ile denetimi gerçekleştirilen TRMS'nin PI-PD denetleyiciler ile daha iyi kapalı çevrim performans sağladığı gösterilmiştir.
Siyaset sosyolojisi perspektifinden Türkiye'de oy verme davranışları üzerine bir analiz
İnsanlar, birlikteliklerini sürdürebilecekleri düzen ortamını yaratmak adına geçmişten beri farklı formlarda da olsa iktidarı oluşturmaktadırlar. Seçme eylemine önceleri, toplulukların içindeki herkes dahil olmamış, zamanla verilen veya kazanılan bir hak olarak tartışmaların odağını oluşturmuştur. Gerek eşitlik tartışmaları bağlamında gerekse eylemin potansiyeli sebebiyle oy verme davranışı gittikçe önem arz etmiştir. Bugün ise demokratik toplumların başat unsurlarından biridir. Seçmenlerin yöneticileri belirleme veya iktidarı bu kadronun elinden alabilme gücü demokrasiyle yönetilen ülkeler için seçimleri ayrı bir yere koymaktadır. Bu potansiyel sebebiyle politikacılar seçmeni etkileyerek, bazen manipüle ederek seçimlere dahil olmaktadırlar. Seçmenlerin bir partiye veyahut lidere yönelirken nelerden etkilendiği, nelerden hoşnutsuz olarak vazgeçtiği, tercihlerine etki eden motivasyonun ne olduğu soruları, seçimlerin ve seçmen davranışlarının üzerinde stratejik çalışmaların yapılmasına yol açmıştır. Türkiye'de gerçekleşen seçimler çok partili döneme geçiş gibi kırılmaların yanında erken seçimler, darbeyle sonlanan hükümetler, koalisyon dönemleri gibi süreçleriyle zengin bir siyasal tarih yaratmıştır. Yakın dönemde seçimler tek bir partinin zaferiyle sonuçlanmış, Haziran 2015'e gelindiğinde ise seçmen, bu zaferleri kesintiye uğratarak alternatif partilere yönelmiştir. Haziran seçimi diğer yandan erken seçim getirirken, beş aylık süre içerisinde seçmenin tercihlerinde tekrar hareketlenmeye yol açacak gelişmeler yaşanmıştır. Kasım seçimlerinde yeni oy dalgalanmalarıyla geçmişteki tutumlar açığa çıkmıştır. Tezin hazırlanmasındaki esas amaç ise bu iki seçimde de seçmenin tercih değişikliğine gitmesine yol açan etmenleri araştırmak, Türkiye'deki seçmenlerin oy verme davranışlarındaki dinamiği ortaya koymaktır. Anahtar Kelimeler: Seçim, Oy Verme Davranışı, Seçmen, 7 Haziran, 1 Kasım.
Uluslararası Ceza Mahkemesi ve Dağlık Karabağ
Yaklaşık 30 yıl boyunca Dağlık Karabağ (DK) ve çevresini işgal altında tutan Ermenistan süreç boyunca bir taraftan toprakların geri alınması için yapılan tüm barışçıl çözüm yollarına mani olurken bir taraftan da Azerbaycan sivil yerleşim yerlerine provokasyon nitelikli gerçekleştirdiği saldırılar II. Dağlık Karabağ (DK) Savaşının kaçınılmaz olduğunu ortaya koymuştur. 27 Eylül 2020'de Ermenistan'ın yeniden Azerbaycan'a ait sivil yerleşim yerlerine yaptığı saldırılara karşılık Azerbaycan'ın taaruza geçmesiyle ile başlayan II. DK Savaşı 9 Kasım 2020'de Rusya-Azerbaycan-Ermenistan Devletleri arasında imzalanan ateşkes anlaşmasıyla sona ermiştir. Savaş süresince Ermenistan Silahlı Kuvvetleri (ESK) tarafından sivil nüfusa karşı defalarca saldırı yapılmıştır. Yapılan bu saldırılar sonucu 100'den fazla kişi hayatını kaybetmiş, 400'den fazla kişi ise yaralanmıştır. ESK yaptığı bu saldırı eylemleriyle 1949 tarihli Cenevre Sözleşmeleri (CS) ve Ek Protokol ile Roma Statüsü (RS) hükümlerine aykırı davranarak çeşitli savaş suçları işlemiştir. Bu suçların işlendiği ilk günden itibaren doktrinde adaletin sağlanması ve sorumluların cezalandırılması için suç konusu olaylarla ilgili mevcut yargılama seçenekleri değerlendirme konusu olmuştur. Daha adil ve olası bir yargılamanın yapılabilinmesi için olayın Uluslararası Ceza Mahkemesi (UCM) tarafından yargılanması gerekliliği üzerinde durularak çeşitli görüşler ileri sürülmüştür. Bu çalışmada, UCM önüne gelen dava konusu olaylardan örnekler verilmekle II. DK Savaşı sürecinde ESK tarafından işlenen suç konusu olayların UCM tarafından yargılanabilmesi olasılığının değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Anahtar Kelimeler : Dağlık Karabağ, II. Dağlık Karabağ Savaşı, Azerbaycan, Ermenistan, Ermenistan Silahlı Kuvvetleri, Uluslararası İnsancıl Hukuk, Uluslararası Ceza Mahkemesi, Savaş Suçları, İnsanlığa Karşı Suçlar.
Uluslararası hukukta Afrika bağlamında 'halk' kavramı
Afrika halklarının uluslararası hukuktaki statüsü neydi ya da nedir? Afrika halklarının uluslararası hukukla olan ilişkisi sömürge öncesi ve sonrası nesne-özne, reddetme-kabul etme ve gözlemci-oyuncu niteliğindedir. Sömürge öncesi ve sırasında, Avrupalıların Afrika devletleri ile olan ilişkileri uluslararası hukukun sınırları dışındaydı. Uluslararası hukuk, medeni kabul edilen Hristiyan Avrupa devletleri ve Avrupa kökenli halklar içindi. Buna göre Afrikalılar ne Hristiyan ne de beyaz olduklarından dolayı medeniyetsizlerdi ve egemenlik kavramını anlayamamaktaydılar. Bu Avrupa Uluslararası Hukuku, sömürge öncesi Afrika devletlerini yok etmiş ve Afrika halkları yalnızca bu hukukun nesneleri olmuştu. Milletler Cemiyeti Misakı, manda sistemi aracılığıyla Afrikalıların Avrupa Uluslararası Hukuku bünyesinde sınırlı bir statü kazanmalarını garanti etmiş ve böylece Afrikalılar bir 'Kutsal Medeniyet İnşası' projesi haline gelmişlerdir. Birleşmiş Milletler Şartı ile Afrika halkları, artık evrenselleşmiş olan Avrupa uluslararası hukukunun süjeleri oldular. Bu yeni hukukun amacı, tüm halkların kendi kaderini tayin hakkını tanımaktı. Afrika halkları artık daha önce Avrupa uluslararası hukuku tarafından yok edilen "egemenliklerini yeniden canlandırabilirdi". Ancak, sadece yapay sınırlarla oluşturulan koloni devletleri miras almışlardı. Bağımsızlık ile yeni kurulan bu sömürge sonrası devletler Uti Possidetis ilkesini benimsemiştir; böylece farklı halkları bir araya getiren yeni Afrika devletlerinin topraklarının yapaylığını tescillemişlerdir. Afrika insan hakları sistemi, Afrika devletlerini oluşturan çeşitli grup ve halklar nedeniyle grup veya halkların haklarını garanti etmektedir. Bununla birlikte, "halk" kavramı tanımlanmadığı için, uluslararası hukukta ve hatta Afrika sisteminde tartışmalı olmaya devam etmektedir. Afrika insan hakları kuruluşları, grup haklarını daha etkin hale getirmek için halklar kavramına çeşitli anlamlar vermişler. Afrika insan hakları sisteminin bu yenilikçi niteliğine rağmen, bazı çevrelerin kendi kaderini tayin hakkının bağımsızlık döneminde son bulduğu inancı ve Afrika Birliği'nin; üye devletlerinin bağımsızlığı, iç işlerine müdahale edilmezliği ve toprak bütünlüğü gibi kurucu ilkeleri sebebiyle, kendi kaderini tayin hakkı halen tartışmalıdır. Anahtar Kelimeler: Uluslararası Hukuk, Afrika Halkları, Kendi Kaderini Tayin Hakkı, Grup Hakları, Afrika İnsan ve Halkların Hakları Şartı.
Danıştay kararları ışığında yükseköğretim personelinin göreve ilişkin suçlarının soruşturulması
Bu tezin amacı, gördükleri kamu hizmetlerinin toplumun büyük bir kesimini ilgilendiren ve görevlerinin özelliği gereği geniş bir kitle ile ilişkide bulunan Yükseköğretim personelinin göreve ilişkin suçları nedeniyle yapılacak olan soruşturmanın koşulları ve kapsamları ile yargılanmalarını Danıştay kararları ışığında incelemektir.Tez iki bölümden oluşmaktadır.Birinci bölümde, kamu görevlisi yargılamasının tarihsel gelişimi, memurların özel bir yargılama usulüne tabi tutulma sebepleri, memurların yargılanmasında uygulanan sistemler ile memurların özel bir soruşturma usulüne tabi tutulmasının leh ve aleyhindeki görüşler incelenmiştir.İkinci bölümde ise, 2547 sayılı Kanun'un 53.maddesinde düzenlenen Yükseköğretim personelinin ?görev sebebiyle? ve ?görev sırasında? işlediği suçların soruşturulmasında, kimlerin ve hangi suçların bu usule tabi olduğu, hangi görevliler hakkında kimlerin soruşturma izni vereceği, kimlerin yetkili kurullarda görevlendirilecekleri, kimlerin soruşturmacı olarak görevlendirilecekleri ve soruşturmacının yetkileri, yetkili kurullarca verilen karar çeşitleri ve bu kararların re'sen veya itiraz üzerine incelenmesi Danıştay kararları ışığında incelenmiştir.
Türkiye'de idari yargı düzeni ve kamu denetçiliği
Hukuk devletinin en önemli unsurlarından biri de idarenin etkin olarak denetlenebilmesidir. Üstün kamu gücü ile donatılmış idari makamlar gerçekleştirdikleri idari faaliyetler sonucunda vatandaşların haklarına her zaman tek taraflı müdahale edebilmektedir. Bu tür müdahaleler karşısında vatandaşların başvurabildikleri denetim mekanizmaları var ise de bunlardan yargı denetimi dışında kesin sonuç alınabileni neredeyse yoktur.Türkiye'de İdari Yargı Düzeni ve Kamu Denetçiliği başlıklı bu çalışmada, yönetimin yargısal denetimini yapan idari yargı düzeni ile günümüz dünyasında hızla yayılma eğiliminde olan ve görev alanı, yetkileri ve çalışma usulü yönünden mahkemelerle çok benzerlik gösteren ombudsmanlık sistemi incelenmiştir. Çalışmada Türk idari yargı düzeninin işleyişi en temel noktaları ile anlatılmaya çalışıldıktan sonra ombudsmanlık sistemi genel yönleri ile tanıtılmış ve dünya ülkelerinden örnekler verilerek sistemin algılanması somutlaştırılmaya çalışılmıştır. Son aşamada ise Kamu Denetçiliği Kurumu olarak anayasal statü kazanan ancak yasal düzlemde henüz oluşturulmamış olan kurumunun Türkiye'de oluşum evresinden bahsedildikten sonra kurumun yargısal denetim ile benzerlik ve farklı yönleri ortaya konulmaya çalışılmıştır.