2,846
Archived Theses
3
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Hastayı solunum cihazından ayırmak için bulanık mantık tabanlı bir algoritmanın geliştirilmesi
Ventilatörler solunum fonksiyonu bozulmus olan canlıların solunumunu yapay olarak gerçeklestiren sistemler olarak karsımıza çıkmaktadır. Yapılan bu yapay solunum islemine ise ventilasyon denilmektedir. Bilim insanları ventilatörlerin özelliklerini gelistirmek için bugüne kadar birçok çalısma yapmıslardır. 90'lı yıllarda klasik kontrol teknikleri ile bu cihazın kontrolü yapılır iken, son çalısmalarda yapay zeka teknikleri kullanılarak cihazın kontrolü yapılmaktadır. Solunumunu kendi kendine tolere edemeyen hastalarda mekanik ventilatör olarak adlandırılan cihazlar sıklıkla kullanılmaktadır. Ayırma süreci ise mekanik ventilasyon uygulaması ile birlikte baslayan mekanik ventilasyon sürecinin önemli asamalarından biridir. Mekanik ventilatörden ayırma islemi solunum desteği gerekliğine sebep olan durumun ortadan kalkması ile birlikte asamalı bir sekilde mekanik ventilatör desteğinin sonlandırılmasıdır. Yani bu islem solunum isinin cihazdan hastaya aktarılmasıdır. Hastayı mekanik ventilatörden ayırma isleminin en önemli sorunlarından birisi hastanın ne zaman bu destekten ayrılmasının tahmin edilmesidir. Eğer bu süreç doğru tahmin edilemez ve mekanik destek erken kesilirse cihazın tekrar bağlanmasıyla zaman kaybı yasanmaktadır, eğer mekanik destek geç kesilirse de yine zamandan kayıp olmakta ve hasta belirli bir süre sonunda cihaza bağımlı hale gelebilmektedir. Bu çalısmada var olan hastayı solunum cihazından ayırma baslama zamanı tahmin algoritmaları incelenmis, bu tahmin algoritmalarına alternatif olacak yeni bir algoritmanın tasarımı bulanık mantık, LabVIEW gibi bilgisayar destekli sistemler kullanılarak yapılmıs ve ayrıca bu sistemin diğer sistemlere göre basarısı ölçülmüstür. Bu çalısmaları yaparken algoritmayı gelistirmek amacıyla hesaplanması gereken, solunum güçlüğü çeken hastalara ait verilere ihtiyaç duyulmustur. Bu çalısmada solunum güçlüğü çeken hastalara ait veriler mantık çerçevesinde gauss dağılım yöntemi kulanılarak rastgele olusturulmus, sonrasında ise olusturulan sisteme giris olarak verilmis ve sonuçlar uzman klinisyen esliğinde yorumlanmıstır. Anahtar Kelimeler: Ventilatör, Mekanik Ventilasyon, Hastayı Solunum Cihazından ayırma, LabVIEW, Bulanık Mantık
Dikgen frekans bölmeli çoklu erişim sistemlerinde kanal kestirimi ve performans analizi
Teknolojinin hızla gelişmesine paralel olarak bilgiye her an her yerden ulaşabilme ihtiyacı her geçen gün önem kazanmakta, bununla beraber kablosuz haberleşmede ki veri iletim oranı ve veri iletim hızı talebi de günden güne artış göstermektedir. Bu ihtiyaçları karşılayabilmek için haberleşme sistemlerinde kullanılan tek taşıyıcılı modülasyon sistemleri yerini günümüzde artık çok taşıyıcılı modülasyon sistemlerine bırakmıştır. OFDM (Dikgen Frekans Bölmeli Çoklu Erişim) mevcut frekans spektrumunu alt kanallara bölerek paralel iletim sağlamakta ve veri hızını önemli ölçüde arttırmaktadır. Ayrıca alt kanalların birbirine dikgen olması %50'ye varan bir bant genişliği tasarrufu sağlamaktadır. OFDM' in bu olumlu özellikleri 802.11 (WiFi) ve 802.16 (WiMAX) gibi yeni nesil haberleşme standartlarında yerini almasını sağlamıştır. Dolayısıyla son zamanlarda OFDM sisteminin çoklu yol zayıflamalı frekans seçici kanallarda performansını değerlendiren çalışmalar ağırlık kazanmıştır. Kanal yapılarının zamanla rasgele değişen frekans cevabının kestirilerek tasarlandığı denkleştirici yapıları da bu konuda araştırma konusu olan diğer önemli bir bölümü oluşturmaktadır. Özellikle kanalların semboller arası girişime (ISI) neden olan etkilerine karşı dayanıklılık kazandırmak için yeni yöntemler araştırılmaktadır. Bu yöntemleri değerlendirirken direk görüşlü (LOS) ve direk görüşü olmayan (NLOS) istatistiksel farklı kanal modelleri kullanılarak, kanal parametrelerine göre bit hata oranları (BER) incelenmektedir. Bu çalışmada OFDM tekniğinin kullanımında örnek bir sistem olması ve uygulama alanı bulması nedeniyle 802.11 kablosuz haberleşme standartları incelenmiş, serpiştirici ve kanal kodlama yapıları ele alınmıştır. Rayleigh, Rician, AWGN kanal modelleri üzerinde OFDM sistem yapısı benzetimi gerçeklenmiş ve performansı değerlendirilmiştir. Kanal kestirimi için kullanılan LS, MMSE, LRMMSE algoritmaları karşılaştırılmıştır. Anahtar Kelimeler: OFDM, WiFi, WiMAX, ISI, LOS, NLOS, BER, MMSE, LS, LRMMSE
Zaman gecikmeli sistemlerin kararlılık ve çatallaşma analizi
Bu tez çalışmasında, matematiksel modelleri gecikmeli fonksiyonel diferansiyel denklemler ile tanımlanan bazı zaman gecikmeli doğrusal olmayan sistemlerin Lambert W fonksiyonu ve genelleştirilen değiştirilmiş Mikhailov kararlılık kriteri ile kararlılık ve çatallaşma analizlerinin ve senkronizasyonunun gerçekleştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, ilk olarak zaman gecikmeli doğrusal olmayan kaotik bir sistemin farklı sistem parametrelerine göre kararlılık ve çatallaşma analizi gerçekleştirilmiştir. Sistemin denge noktalarının doğrusallaştırılmış modelinden faydalanarak çatallaşmanın varlığı ve çatallaşma noktası zaman gecikmesi parametresine göre analitik olarak hesaplanmıştır. Çatallaşmanın yönü, Lambert W fonksiyonu ve genelleştirilen değiştirilmiş Mikhailov kararlılık kriteri ile belirlenmiştir. İkinci olarak, zaman gecikmeli doğrusal olmayan özdeş iki kaotik sistemin (biri Master Verici-diğeri Slave Alıcı olmak üzere) farklı başlangıç şartları için kaos senkronizasyonu gerçekleştirilmiştir. İki sistem arasındaki senkronizasyonu gerçekleştirmek için bir oransal kontrolör, aktif kontrol yöntemi kullanılarak tasarlanmıştır. Elde edilen kontrolörün etkinliği Lambert W fonksiyonu ve genelleştirilen değiştirilmiş Mikhailov kararlılık kriteri ile test edilerek uygun kazanç parametresi seçilmiştir. Üçüncü olarak, tek hücreli zaman gecikmeli doğrusal olmayan hücresel sinir ağının farklı sistem parametrelerine göre kararlılık ve çatallaşma analizi gerçekleştirilmiştir. Çatallaşmanın varlığı ve çatallaşma noktası analitik olarak hesaplanmıştır. Çatallaşmanın yönü, Lambert W fonksiyonu ve genelleştirilen değiştirilmiş Mikhailov kararlılık kriteri ile belirlenmiştir. Her üç uygulamada da analitik sonuçlar Matlab/Simulink ortamında elde edilen benzetim sonuçları ile doğrulanmıştır. Anahtar Kelimeler: Zaman gecikmeli sistemler, Zaman gecikmeli sistemlerin çatallaşma analizi, Zaman gecikmeli sistemlerin kararlılık analizi, Zaman gecikmeli sistemlerin senkronizasyonu, Lambert W fonksiyonu, Genelleştirilen değiştirilmiş Mikhailov kararlılık kriteri
Elektrik dağıtım şebekelerinde kayıp tahmin yöntemleri ve kayıpların hesabı
Kayıp, elektrik şebekelerinde istenilmeyen bir durum olmasına rağmen sıfırlanamayan bir olaydır. Elektrik şebeke kayıpları, teknik ve teknik olmayan kayıplar olarak sınıflandırılır. Teknik olmayan kayıplar genellikle ticari kayıplar olarak adlandırılır. Teknik kayıplar sistemin temel öğelerinden kaynaklanan şebekenin yük durumuna göre yüklü veya yüksüz olması, akım-gerilim değerlerinin değişken olmaları nedeniyle mevcut şebekede ortaya çıkan kaçınılmaz kayıplar olarak ifade edilir. Ülkemizin nüfus yoğunluğu ve kişi başına düşen enerji tüketimine göre, iletim sistemindeki kayıplar yaklaşık olarak %2 ile %3 arasında olmasına rağmen, dağıtım sistemindeki kayıplar ise (teknik ve teknik olmayan kayıplar) %20'ye yaklaşmaktadır. Bu çalışmada, şebeke kayıpları genel olarak sınıflandırılmış ve kayıp hesaplama yöntemleri incelenmiştir. Araştırmacıların yüklenme faktörü ile kayıp yük faktörü arasındaki matematiksel ifadeyi amprik hesaplamalar yardımıyla elde ettikleri denklemlere ek olarak geliştirilen iki yeni amprik formül ile kayıp gücün değişimi ve toplam enerji kayıpları elde edilmiştir. Ayrıca literatürdeki yöntemlerin hesaplama doğrulukları iki hat için ortaya konulmuştur.
Bir güneş enerji santralinin kurulumu ve performansının analizi
Güneş Enerji Santralinin kurulumu ve performans analizinin incelenebilmesi amacıyla hazırlanan bu tezde, 2011 yılında yayınlanan, Elektrik Piyasasında Lisanssız Elektrik Üretimine İlişkin Yönetmelik kapsamında 2014 Kasım ayında tamamlanan Ankara ili Haymana ilçesi Balçıkhisar beldesi, Hisar mevkiinde 1188 parsel üzerine kurulmuş olan 1150 kWp/1000 kW kapasiteli Haymana güneş enerji santralinin yatırım maliyeti, sistem performans oranı, üretimi, amortisman süresi ve sistem performansına etki eden parametreler incelenmiştir. Sistemin onay tarihi olan Kasım 2014 sonrası bir yıllık dönem boyunca, PV güç sistemi tarafından üretilen elektrik enerjisi değerleri dikkate alınarak sistemin mali analizleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan analizler ve incelemeler sonucunda santralin ekonomik olarak uygulanabilir olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Yapılan mali analizler sonrasında, sistemin 7 yıldan daha kısa bir süre içerisinde kendi yatırım maliyetini amorti edeceği öngörülmüştür.
Çok yüksek hızlı tümleşik devre donanım tanımlama dili kullanılarak gerçek zamanlı modülatör-demodülatör tasarımı
Bu tez çalışmasında Altera DE-0 Nano Board kullanılarak gerçek zamanlı modülatör-demodülatör tasarımları gerçekleştirilmiş olup BPSK (Binary Phase Shift Keying: İkili Faz Kaydırmalı Anahtarlama), QPSK (Quadrate Phase Shift Keying: Dördün Faz Kaydırmalı Anahtarlama) ve MSK (Minimum Shift Keying: Minimum Kaydırmalı Anahtarlama) modülasyon teknikleri için geliştirilmiş yeni mimariler sunulmuştur. Geliştirilen BPSK ve QPSK modülatör mimarileri, MUX tabanlı mimarilere göre %87.5 oranında daha düşük ram bit kullanmakta olup kullandığı TLE (Total Logic Element: Toplam Lojik Eleman) ve kaydedici sayısı daha azdır. Bu iyileştirme, geliştirilen BPSK ve QPSK mimarilerinde taşıyıcı sinyalin üretimi için yeni bir tekniğin önerilmesiyle sağlanmıştır. Tez çalışmasında MSK modülasyon tekniği için de üç farklı yeni modülatör mimarisi tasarlanmıştır. Önerilen MSK mimarilerinin ilkinde MUX tabanlı mimariler kullanılarak I ve Q kanalı sinyalleri üretilmiştir. Bu mimariye yer değiştirme tekniği uygulanarak kaynak kullanımı düşürülmüştür. İkinci mimari ise I kanalı ve Q kanalı sinyallerinin simetrilik özelliği kullanılarak tasarlanmış olup birinci mimariye göre ram bit kullanımı yaklaşık olarak %75 oranında düşürülmüştür. Son mimari ise MSK modülasyonu için tamamen yeni bir mimari olup Y-D (R-F) MSK olarak adlandırılmıştır. Y-D MSK mimarisi, iki yeni denklemin türetilmesiyle tasarlanmıştır. Ayrıca Y-D MSK mimarisinin ram bit kullanımını düşürmek için ön hesaplama (ÖH) tekniği kullanılmıştır. Geliştirilen bütün mimariler FPGA kartı üzerinde gerçek zamanlı çalıştırılarak modülasyonlu sinyallerin değişimi osiloskoptan izlenmiştir.
Elektrik sürücü sistemlerinde kaotik ve rastgele modülasyon yöntemleri yardımı ile elektromanyetik girişimin azaltılması
Elektromanyetik Girişim (EMG) hem elektriksel cihazlar hem de insan sağlığı için önemli bir tehdittir. Elektrik sürücü sistemlerinde iletim yolu ile aktarılan EMG gürültüleri Ortak Mod Gerilimi (OMG) ve Fark Mod Gerilimleri (FMG) kaynaklıdır. Bu gürültüler anahtarlama elamanlarının açılıp kapanması esnasında akım ile gerilimde meydana gelen kısa süreli ani değişimlerden meydana gelmektedir. Dolayısıyla OMG ve FMG'lerde anahtarlama frekansı ve katlarında belirli genliklerde harmonikler oluşur. Bu harmonik genliklerinin 9-150 kHz aralığında yüksek olması, iletim gürültüsü olarak EMG değerinin yüksek olması anlamına gelmektedir. Ayrıca anahtarlama frekansı kaynaklı oluşan akustik gürültüler de bir sorun olarak bilinmektedir. İnsan kulağının duyabildiği frekanslar 20 kHz altındaki değerlerdir. Özellikle 12 kHz altındaki değerlerde hissedilir. Bu çalışmada gerilim kontrollü Sürekli Mıknatıslı Senkron Motor (SMSM) sürücü sistemi olarak vektör kontrol ile Uzay Vektör Modülasyonlu Doğrudan Moment Kontrol (UV-DMK) yöntemlerinde EMG ve akustik gürültüyü azaltmak için çeşitli modülasyon yöntemleri geliştirilmiştir. Bu modülasyon yöntemleri geliştirilirken son zamanlarda dikkatleri üzerine çeken kaotik sistemlerden faydalanılmıştır. Sabit anahtarlama frekansı özellikle kapalı çevrim uygulamalarda kolay uygulanabilirlik anlamında önemli bir faktördür. Ayrıca anahtarlama frekansına bağlı olarak anahtarlama elamanının güvenliği ve anahtarlama kayıplarının belli olması da önemlidir. EMI ve akustik gürültüleri bastırmak için ilk olarak sabit anahtarlama frekanslı yeni yöntemler geliştirmiştir. Özellikle OMG gerilimde etkili olan iki tane yöntem önerilmiştir. Birinci yöntem Kaotik sinyal yardımı ile geliştirilen Yeni bir Rastgele Darbe Konum Modülasyon (KAO-YRDMK) yöntemi, diğeri ise Yeni bir Rastgele Anahtarlamalı Modülasyon (KAO-RAM) yöntemidir. Sonra hem OMG hem de FMG kaynaklı gürültülerde etkili olan kaotik anahtarlama frekanslı yeni karma yöntemler geliştirmiştir. İkinci olarak ise kaotik anahtarlama frekanslı kaotik uzay vektör modülasyonu geliştirilerek, Kaotik Uzay Vektör Modülasyonlu Doğrudan Moment Kontrol (KUV-DMK) yöntemine uyarlanması gerçekleştirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Vektör Kontrol, Uzay Vektör-Doğrudan Moment Kontrol, Elektromanyetik Uyumluluk, Elektromanyetik Girişim, Kaos, Kaotik Anahtarlama Frekansı, Kaotik Anahtarlama, Rastgele Modülasyon, Kaotik Modülasyon
Kenar algılama algoritmalarının MATLAB/SIMULINK ve FPGA kullanılarak gerçekleştirilmesi
Kenar algılama, görüntü işleme alanında önemli bir uygulama alanına sahiptir. Günümüzde birçok alanda görüntü işlemeden yararlanıldığı da bir gerçektir. Bu nedenle kenar algılama işleminin sahada uygulanabilirliği de büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmada, literatürde temel olarak kullanılan kenar algılama algoritmalarından Sobel, Prewitt ve Canny algoritmalarının FPGA(Alanda Programlanabilir Kapı Dizileri) kullanılarak gerçeklemesi ve incelenmesi sağlanmıştır. FPGA için gerekli olan program dosyası Matlab/Simulink ile bütünleşik çalışabilen Xilinx System Generator DSP blokları ile hazırlanmış olup bilgisayar üzerinde bulunan gri formattaki görüntüler USB yapılandırma portu bağlantısı ile FPGA ya gönderilmiştir. FPGA üzerinde Sobel, Prewitt ve Canny algoritmalarına tabi tutulan görüntüler aynı bağlantı ile bilgisayara taşınarak kenar algılama işlemi gerçekleştirilmiş olur. Aynı görüntü için kenar algılama işlemi Simulink ile de aynı anda gerçekleştirilerek bilgisayar ortamında elde edilen görüntü ile FPGA donanımı ile elde edilen görüntü karşılaştırılmış ve FPGA üzerindeki kaynak kullanımı gözlemlenmiştir. Anahtar Kelimeler: FPGA(Alanda Programlanabilir Kapı Dizileri), Sobel, Prewitt, Canny, Matlab/Simulink, Xilinx System Generator, DSP(Sayısal Sinyal İşleme)
Uydular için volanlı enerji depolama sistemlerinde kullanılabilecek yüksek hızlı fırçasız doğru akım motorunun genetik algoritma tabanlı akım kontrolü
Uyduların dünya etrafındaki yörüngesi karanlık ve aydınlık bölge olmak üzere iki bölgeden oluşur. Uydu karanlık bölgede iken gerekli olan enerji volanlı enerji depolama birimi tarafından sağlanır. Fırçasız doğru akım motorları hafiflik, yüksek güç yoğunluğu, yüksek verim, yüksek kararlılık ve yüksek hızları nedeniyle volanlı enerji depolama birimlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Volanlı enerji depolama birimlerinin mekanik parçalarının fiziksel özelliklerinden dolayı mekanik rezonanslar oluşmaktadır. Volanın hızlanması sırasında oluşan mekanik rezonanslarda fırçasız doğru akım motorunun akımında dalgalanmalar oluşur. Bu akım dalgalanmaları solar panellerin maliyetinin artışına neden olduğundan dolayı engellenmelidir. Bu nedenle motor akımındaki dalgalanmaları ortadan kaldırmak için akım referanslı yöntem tercih edilmektedir. Bu tez çalışmasında, yüksek hızlı fırçasız doğru akım motoru, değişken frekanslı motor sürücüsü, volan, motor ve volan arasında kaplin, yüksek hızlı bilya ve vakum haznesinden oluşan volanlı enerji depolama sistemi tasarlanmıştır. PI parametreleri akım kontrolünde optimum performans elde etmek için genetik algoritmalar kullanılarak elde edilmiştir. Mekanik rezonans bölgesini kısa zamanda uygun bir akım artışıyla aşmak için etkili bir akım referans yöntemi önerilmiştir. Buna ek olarak volanlı enerji depolama biriminin mekanik modeli kullanılarak mekanik rezonans bölgesi tanımlanmıştır.
Baş/boyun hareketlerinin algılanması için bir kontrol kartı tasarımı
Bu çalışmada, Arduino ve IMU kullanılarak gerçek zamanlı konum bilgisinin elde edilmesi ve izlenmesi için bir kontrol kartı tasarlanmıştır. Öncelikle bu sistem içerisinde, Arduino yardımı ile IMU'dan 3 eksen x, y ve z konum bilgilerinin alınması amaçlanmıştır. Arduino ve IMU bağlantısı yapıldıktan sonra Arduino Nano'nun programlanması ile IMU'dan gelen konum bilgileri Arduino'daki Serial Monitor'e aktarılmıştır. Alınan konum bilgisi ile 4 motorun hareketi L293D entegresi ile gerçekleştirilmiştir. Bu 3 eksen konum bilgisi görselleştirmek amacı ile de eş zamanlı olarak Processing'e gönderilmiştir. Arduino-Processing haberleşmesi, Processing'de bulunan "Serial" kütüphanesi yardımı ile gerçekleşmiştir. Processing'e alınan anlık eksen bilgisi yine Processing'de bulunan "OpenGL" kütüphanesi ile oluşturulan 3 boyutlu küp hareketiyle görselleştirilmiştir. Bu sayede, IMU hareketi ile küp hareketi özdeşleşmiştir. Tez çalışması olarak hazırlanan baş/boyun hareketlerinin algılanması için kontrol kartı tasarımında yapılan testler sonucunda, IMU-Arduino haberleşmesi sayesinde anlık konum bilgisinin doğru bir şekilde alınabildiği, IMU'dan alınan konum bilgileri ile Arduino yardımı ile motorların birbirinden bağımsız PWM ile sürülebildiği, Processing ile Arduino'nun eş zamanlı çalışabildiği gözlemlenmiştir. Anahtar Kelimeler: IMU, Akselerometre, Jiroskop, Manyetometre, Arduino, Processing, PWM
Derinlik kamerası ile yaşlılarda düşme tespiti
Yaşlılıkta insan vücudundaki biyolojik ve fizyolojik değişiklikler ile birlikte yaşlılar şıkça düşmeye maruz kalmaktadırlar. Bu durum yaşlıların yaralanmalarına neden olmaktadır. Bu yaralanmaların tedavi süreçleri uzamakta ve yaşlıların yaşam kalitelerini de olumsuz etkilemektedir. Ayrıca yaralanmalar ülkelerin sağlık harcamalarında önemli oranda artışa neden olmaktadır. Bu sorunların giderilmesi için yaşlı düşmelerinin tespiti büyük önem arz etmektedir. Bu amaçla tez çalışmasında, derinlik kamerası ile yaşlılarda düşme tespiti için üç farklı yöntem önerilmiş ve bir veri seti oluşturulmuştur; 1. Derinlik görüntülerinden düşme tespitinin yapılabilmesini sağlayacak hareket ve duruş tabanlı şekil özniteliklerini tanımlayabilmek için Silüet Yönelim Hacim (SYH) öznitelik çıkarım yöntemi önerilmiştir. SDU-Fall veri seti ile gerçekleştirilen uygulamalarda düşme tespitinde %91,89 ve eylem tanımada %89,63 oranında başarım sağlanmıştır. 2. Derinlik görüntülerindeki yürüme, oturma ve uzanma gibi günlük eylemlerden, düşmenin ayırt edilebilirliğini geliştirmek için özniteliklerin kodlanmasında Fisher Vektör (FV) kodlama yöntemi önerilmiştir. Önerilen yöntemin SDUFall veri seti ile gerçekleştirilen uygulamalarda düşme tespitinde %88,83 başarımı sağlanmıştır. 3. Üç Boyutlu (3B) iskelet eklem verisinin iki ayrı İki Boyutlu (2B) eklem verisine indirgenmesine dayalı öznitelik çıkarım algoritması önerilmiştir. FUKinect-Fall veri seti ile gerçekleştirilen uygulamalarda düşme tespitinde %97,08 başarım elde edilmiştir. 4. Kinect kamera kullanılarak 21 deneğin katılımı ile yürüme, eğilme, oturma, çömelme, uzanma ve düşme eylemlerinin simüle edildiği 1008 adet derinlik ve iskelet eklem verilerini içeren FUKinect-Fall veri seti oluşturulmuştur. Çalışmalarda elde edilen sonuçlar literatürdeki benzer çalışma sonuçları ile karşılaştırılarak önerilen yöntemlerin başarımı gösterilmiştir.
Süperiletken arıza akımı sınırlayıcıların incelenmesi ve elektrik iletim sistemlerinde kullanılabilirliğinin araştırılması
Güç sistemlerinde zaman zaman çeşitli sebeplerle arızalar meydana gelmektedir. Bu arızaların sebep olduğu yüksek akım seviyeleri, sistem ve sistemdeki elemanlar için genellikle tehlikeli durumlar oluşturmaktadır. Arıza akımlarının sınırlandırılması, bu akımların zorlayıcı termal ve dinamik etkilerinden sistemin ve sistem elemanlarının korunması anlamına gelir. Literatürde birçok arıza akımı sınırlandırma yöntemi vardır. Bu yöntemler genellikle birbirinden farklı olmasına rağmen hepsinin ortak amacı, sistemin güvenliğini ve güvenilirliğini sağlamaktır. Sürekli gelişim içinde olan güç sistemlerinde arıza akımı sınırlayıcıların önemi giderek artmaktadır. Arıza akımı sınırlayıcıları sayesinde mevcut sistemde herhangi bir değişiklik yapılmaksızın işletme sürekliliği sağlanabilir. Bu çalışmada, arıza akımı sınırlandırma yöntemlerinin çalışma prensipleri ve yapıları incelenmiş, ayrıca süperiletken arıza akımı sınırlayıcılar (SFCL) detaylı olarak ele alınmıştır. MATLAB-Simulink'de IEEE 14 baralı sistem kullanılarak yapılan simülasyonlar ile SFCL'nin elektrik enerjisi iletim sistemlerine uygulanabilirliği incelenmiş ve SFCL'nin sistem üzerindeki etkileri dalga şekilleriyle gösterilmiştir. Ayrıca, aynı şartlarda ve aynı arıza durumlarında SFCL yerine akım sınırlayıcı reaktörler kullanılarak simülasyonlar tekrarlanmış ve sonuçlar karşılaştırılmıştır.
Rüzgar türbini ve güneş pilinden oluşan bir güç üretim sisteminin tasarımı ve kontrolü
Bu çalışmada, güneş pili ve rüzgar türbininden oluşan bir güç sisteminin prototipi tasarlanarak gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen sistemde; güneş enerjisinin yeterli olduğu zamanlarda yükün güç ihtiyacı fotovoltaik panelden karşılanmaktadır. Güneş enerjisinin yetersiz olduğu durumda ise, yükün enerji ihtiyacı bir rüzgar türbini tarafından beslenen akü vasıtasıyla giderilmektedir. Rüzgar türbini ve fotovoltaik panelden yeterli gücün sağlanamaması ya da kaynakların yeterli enerjiyi sağlamasına rağmen sistemde kullanılan inverterden herhangi bir sebeple çıkış gerilimi elde edilememesi durumunda ise yükün enerji ihtiyacı şebekeden karşılanmaktadır. Fotovoltaik panele, aküye ve yüke ilişkin akım ve gerilim değerleri ölçüm kartları vasıtasıyla anlık olarak ölçülmektedir. Gerçekleştirilen sistemin güç yönetimi fotovoltaik panel geriliminin, akü geriliminin ve inverter çıkış geriliminin ölçülmesi ve ölçülen gerilim değerlerinin Arduino mikro denetleyici tabanlı kontrol sistemi tarafından değerlendirilmesi esas alınarak gerçekleştirilmiştir. Yükü besleyecek kaynağın seçimi röleler ile sağlanmıştır. Ayrıca Matlab-Simulink'te tasarlanan sisteme ilişkin bir benzetim çalışması yapılmış ve elde edilen sonuçlar deneysel sonuçlarla karşılaştırılarak sistemin analizi yapılmıştır. Anahtar Kelimeler: Rüzgar enerjisi, Güneş Enerjisi, Hibrit Güç Üretim Sistemi, Güç Akışı, Modelleme ve Benzetim.
Hastane bilgi sistemi veri kümelerinden hastalık profili tahmini
Günümüz teknolojisi hızla ilerlemekte ve her geçen gün gücü de artmaktadır. Bilgisayarların bilgi saklama kapasitelerinin artmasıyla birlikte bilgi kaydı yapılan alanların sayısı da artmaktadır. Bundan dolayı eldeki verilerin analizi ve sonucu bu verilerden kestirme yöntemlerinin önemi karar vericiler için gittikçe artmaktadır. Bilgisayar sistemlerinde olan verileri daha anlamı hale getirmek için belirlenen bir amaç için işlenilmesi gerekmektedir. İşlenilen veriler daha kullanışlı olmuş ve daha anlamlı hale gelmiş olur. Bunun için büyük miktardaki verileri işleyebilmek daha önemli hale gelmiştir. Bilgiyi daha anlamlı hala getirmek için kullanılan yönteme veri madenciliği denilmektedir. Veri madenciliği, günümüz bilgi çağında en güncel teknolojilerden birisidir. Veri madenciliği büyük miktardaki veri setlerinde saklı durumda bulunan örüntü ve eğilimleri keşfetme işlemidir.
LabVIEW kullanılarak biyoelektriksel işaretlerin zaman frekans analizi
Günümüzde sayısal işaret işleme tekniklerinin biyoelektriksel işaretlere uygulanmasıyla, teşhis ve tanı işlemlerinde insana bağlı karar alma süreçleri önemli ölçüde azalmıştır. İşaretlerin içerdiği bilgileri anlamak için farklı yöntemler araştırılmaya başlanmıştır. Sayısal işaret işleme tekniklerinin bu alanda öneminin anlaşılmasıyla bu konuda yapılan çalışmalar hız kazanmıştır. Bu tez çalışmasının amacı, işaret işleme tekniğini, elektronik sistemlerin uygulama alanlarından biri olan biyomedikal alanında kullanım kolaylığı sağlayacak şekilde uygulamaya geçirmektir. Biyoelektriksel işaret işleme uygulamaları için genellikle MATLAB gibi metin tabanlı programlar kullanılmaktadır. Metin tabanlı dillerdeki en önemli dezavantaj kod ezberleme gerektirmesidir. Bu tez çalışmasında, grafik tabanlı kodlama yöntemine dayalı bir dil olan LabVIEW kullanılarak işaret işleme uygulamaları için yeni ve alternatif bir yöntem araştırılmıştır. Grafik kodlama yöntemiyle metin tabanlı dillerdeki dezavantajlar en aza indirilmeye çalışılmıştır. Bu tez çalışmasında benzetim ortamı olarak LabVIEW kullanılmıştır. Biyoelektriksel işaretlerden Elektroansefalogram (EEG) ve Elektrokardiyogram (EKG) işaretleri alınarak üç farklı uygulama gerçekleştirilmiştir. İlk uygulamada on tane EKG işaretinden kalp atım sayısı tespit edilmeye çalışılmıştır. Dalgacık dönüşümü aracılığıyla QRS tespiti yapan bir ara yüz oluşturulmuştur. EKG işaretinin işlenmesi üzerine yapılan çalışmalardan farklı olarak, bu tez çalışmasında dört farklı veri tabanlarına ait veri setleri kullanılmıştır. İkinci uygulamada EKG işaretinin içerisinde bulunan RR aralıklarından parametre çıkarımı yapan bir ara yüz oluşturulmuştur. MIT-BIH veri tabanından sağlıklı ve konjestif kalp yetmezliği hastalığına (KKY) sahip otuz bireye ait RR aralıkları alınarak, Kalp Hızı Değişkenliğine (KHD) ait zaman ve frekans parametreleri çıkartılmıştır. Çıkartılan parametreler boyut indirgeme algoritmalarından biri olan Temel Bileşen Analizine (TBA) uygulanmıştır. TBA'dan elde edilen veriler k-ortalama sınıflandırıcısına uygulanarak oluşturulan programın ve çıkartılan parametrelerin doğruluk oranları belirlenmeye çalışılmıştır. Son uygulama da ise farklı duyguların EEG üzerinde gözlenebilmesi üzerine bir çalışma yapılmıştır. Çalışma için DEAP veri tabanından dört bireye ait EEG işaretleri alınmıştır. Veri tabanından alınan EEG kayıtları, deneklerde dört farklı duyguyu uyandıracak şekilde izletilen videolar esnasında kaydedilmiştir. Alınan EEG işaretlerine dalgacık dönüşümü uygulanmıştır. Farklı duygu oluşturmak için izletilen videoların EEG üzerinde meydana getirdiği değişimler Güç Spektrum Yoğunluğu oluşturularak incelenmiştir.
Köprüsüz güç katsayısı düzeltme devresi tasarım ve kontrolünde yeni bir yaklaşım
Teknolojinin hızla gelişmesi ve değişmesi sonucunda ortaya çıkan yeni devre ve kontrol teknikleri nedeniyle istenmeyen harmonik akım ve gerilimlerin oluşması kaçınılmaz hale gelmiştir. Doğrusal olmayan yükler tarafından üretilen şebeke akım harmoniklerini azaltmak için güç katsayısı düzeltim devreleri geliştirilmiştir. Lineer olmayan yükler tarafından üretilen düşük güç katsayısı giriş gerilimini bozmakta ve aynı kaynağa bağlı diğer elemanları etkilemektedir. Klasik güç katsayısı düzeltim devrelerinde kontrol işlemi, giriş akımının giriş gerilimini takip etmesi ilkesine dayanarak gerçekleştirilmektedir. Giriş geriliminin sinüs formunda olmaması ve farklı harmonikler içermesi durumunda giriş akımı da sinüs formunda olmayacak ve giriş gerilimi ile aynı harmonikleri içerecektir. Bu durum, özellikle klasik güç katsayısı düzeltim devreleri bozuk giriş gerilimi ile beslendiklerinde önemli bir dezavantajdır. Önerilen kontrol yaklaşımında klasik yöntemlerde olduğu gibi giriş gerilimi doğrudan referans olarak kullanılmamaktadır. Bunun nedeni, şebeke geriliminin her zaman saf sinüs dalgalı bir sinyal olmamasıdır. Bu yöntemde, örnek alınan şebeke geriliminin sadece sıfır geçiş noktaları DSP mikroişlemcisi yardımıyla tespit edilerek ideal sinüs dalgası üretilmektedir. Böylece şebeke ile aynı faz ve frekansta sinüzoidal dalga üretilerek referans giriş gerilimi elde edilmiş olunmaktadır. Bu durumda bozuk şebeke geriliminin etkisiyle meydana gelen akım harmoniklerinin sisteme yansıması önlenmektedir. Güç katsayısı düzeltim devrelerinde kullanılan köprü doğrultucu ve yarıiletken malzemeler iletim kayıplarını artırmaktadır. Bu çalışmada kullanılan dönüştürücü, köprüsüz güç katsayısı düzeltim devresidir. Kullanılan dönüştürücünün diğer benzeri dönüştürücülerden önemli bir üstünlüğü yarıiletken iletim yolunda oluşan kayıpların az olmasıdır. Köprüsüz güç katsayısı düzeltim devresinde köprü doğrultucu ortadan kalkmakta ve iki adet tek fazlı yükseltici tip dönüştürücü kullanılmaktadır. Sistem, IEC 61000?3?2 akım harmonikleri standart koşullarını başarıyla sağlamaktadır. Tasarımı, denetimi ve anahtarlama teknikleri MATLAB ortamında Simulink blokları kullanılarak yapılmıştır. Köprüsüz güç katsayısı düzeltim devresine önerilen kontrol tekniği uygulanmış ve deneysel çalışmaları tamamlanmıştır. Elde edilen deneysel sonuçlar ile teorik sonuçlar birbirini desteklemektedir.
CMOS düşük gürültülü kuvvetlendiricilerde doğrusallaştırma tekniklerinin incelenmesi
Bu tez çalışmasında, RF (Radyo Frekans) haberleşme sistemlerinde kullanılan CMOS düşük gürültülü kuvvetlendiricilerinin (DGK) meydana getirdiği bozulmaların giderilmesi için farklı doğrusallaştırma teknikleri incelenmiştir. Düşük gürültülü kuvvetlendiriciler veya RF kuvvetlendiriciler, zayıf sinyallerin genliğini kuvvetlendirirler ve böylece RF alıcıları olabildiğince az gürültüyle çalışırlar. DGK'lar RF ön-uç modüllerinin kritik bileşenleridir. Alıcının anteni, RF ön-uç modülünün toplam gürültüsüne sinyal zincirinde ilk aşamada veya aşamalarda en fazla katkıyı sağlar. DGK kullanıldığında, alıcı zincirinde sonraki aşamalarda oluşan gürültülerin etkisi DGK'nın kazancı yardımıyla azalırken, DGK'nın kendi gürültüsü alıcı sinyale eklenir. Bu yüzden, DGK için istenen sinyal gücünü artırırken olabildiğince az gürültü ve bozulma eklenmesi gereklidir. Bu sistemin daha sonraki aşamalarda sinyali almasına olanak sağlar. İyi bir DGK'nın düşük gürültü faktörüne ve yeterince büyük kazanç değerlerine ve yeterince büyük ara kiplenim ve baskılama noktası (IP3 ve P1dB) değerlerine sahip olması gerekir. Çalışmada, türev süperpozisyonu, gürültü/bozulma iptali ve son bozulma olmak üzere üç farklı teknik, meydana gelen bozulmaları azaltmak için kullanılmıştır. Simülasyon sonuçlarının elde edilmesi için ilk adımda uygun düşük gürültülü kuvvetlendirici topolojisi seçilmiştir. Seçilen topolojilere her teknik uygulanarak istenilen düşük gürültülü kuvvetlendirici devreleri oluşturulmuştur. Devreler optimize edilerek devre elemanlarının uygun değerleri seçilmiştir. Daha sonra devrelerde empedans uyumunu sağlayabilmek için uygun empedans devreleri kurulmuş ve devrelerin son hali elde edilerek analiz sonuçları elde edilmiştir.Tekniklerin uygulanması için 0.18um CMOS teknolojisi kullanılmıştır. Kullanılan CMOS'a ait parametreler spice parametreleri olarak kaydedilmiş, daha sonra AWRDE programına aktarılarak uygun terminal sayısıyla CMOS oluşturulmuştur. DGK için sistem analizi yapılarak her bir tekniğin S parametreleri yardımıyla kazançları , giriş empedans uyumları (S11) ve gürültü faktörleri bulunmuştur. Çift ton test simülasyonu yardımıyla IIP3 performansı ölçülmüştür.Analiz ve sonuçların incelenmesi için AWR Design Environment programı kullanılmıştır. Uygulanan doğrusallaştırma tekniklerine ait analiz sonuçları daha önce yapılmış çalışmalarla karşılaştırılarak bozulmaların azalma oranlarının istenilen ölçülerde olduğu ispatlanmıştır. Anahtar Kelimeler: CMOS, RF Haberleşme, Düşük Gürültülü Kuvvetlendirici (DGK), Doğrusallaştırma Teknikleri, AWR Tasarım Ortamı
Alçak ve orta gerilim elektrik dağıtım şebekelerinde dağınık üretim santrallerinin matlab/sımulınk ortamında modellenmesi
Son yıllarda alternatif enerji kaynağı olarak görülen dağınık üretim santrallerinin elektrik dağıtım şebekelerine bağlantısı artmıştır. İlerleyen yıllarda üretilen enerjinin büyük bir kısmının dağınık üretim santrallerinden karşılanmasına yönelik çalışmalar da sürmektedir. Yapılan bu bağlantıların sisteme zarar vermemesi için ya da sisteme faydalı şekilde çalışması için şebeke analizlerinin iyi yapılması gerekmektedir. Bu çalışmada üretim santrallerinin büyük kısmını oluşturan senkron generatörlerin, asenkron generatörlerin ve evirici tabanlı üretim kaynaklarının elektrik dağıtım sistemlerinde farklı baralardan ve farklı bağlantı güçleriyle sisteme bağlantısının bara gerilim seviyelerinde oluşturduğu etkiler, kısa devre analizleri ve kayıp analizleri araştırılmıştır. Dağınık üretim sistemleri bağlanan baralarda gerilim belirli oranlarda gerilim yükselmeleri meydana geldiği gözlemlenmiştir. Ayrıca kısa devre akımlarının dağınık üretim santralleri tarafından da beslenmesi sonucu baralardaki kısa devre güçleri artmıştır. Araştırmada benzetim programı olarak Matlab/Simulink Simpowersystems araç kutusu kullanılmıştır. Modellenen şebekeler sırası ile; OG dağıtım sistemi için, indirici merkez trafosuna direk bağlı olan dağıtım merkezine ait bir fiderin 10 adet dağıtım trafosundan oluşan halka şebekeli bir kolu, AG şebeke için ise bu halka şebekeli trafo bölgesine ait olan bir dağıtım trafosunun alçak gerilim saha dağıtım şebekesidir. Söz konusu şebekeler yaklaşık gerçek değerler kullanılarak Simulink ortamında modellenmiştir. Modellenen bağlantılar için yerel ve uluslararası standartlardan bağlantı koşulları ve bağlantı güçleri referans alınmıştır. Yine söz konusu standartlara göre modellenen örnek şebekemizde oluşturduğu etkiler gözlemlenmiştir. Bulunan sonuçlara hitaben dağınık üretim santrallerinin şebekeye bağlantısı konusunda öneriler sunulmuştur.
Servo sistemlerin kontrolü için endüstriyel amaçlı bir mikrokontrolör tasarımı
Bu tez çalışmasında, endüstride yaygın olarak kullanılan PIC16F877A, dsPIC ve Arduino Due gibi çeşitli mikrodenetleyicilerin, mimari yapı, bellek, örnekleme frekansı ve işlem hızı gibi özellikleri incelenerek endüstriyel kontrol sistemlerinde kullanılabilirliği araştırılmıştır. Mikrodenetleyicilerin örnekleme frekansı ve işlem hızı açısından endüstriyel kontrol sistemleri sınıflandırıldığında zaman sabitesi yüksek olan süreç kontrol ve zaman sabitesi çok küçük olan elektrikli sürücü sistemlerin kontrolü olarak iki kategoriye ayırmak mümkündür. Diğer taraftan, Oransal, İntegral ve Türev (PID) ya da yapay sinir ağları ve bulanık mantık gibi gerçekleştirilecek akıllı kontrol algoritmalarının işlem yükü de mikrodenetleyicinin ve kontrol sisteminin performansını etkileyen önemli faktörlerdir. Dolayısıyla, mikrodenetleyicili endüstriyel kontrol sistemlerinde akıllı kontrol yöntemlerinin uygulanabilirliğini araştırmak bu çalışmanın önemli bir amacını oluşturmaktadır. Tez çalışmasının ilk aşamasında, Microchip tarafından geliştirilen PIC16F877A ve dsPIC ile Atmel firmasının ürünü olan AT91SAM3X8E mikroişlemcisi ile tasarlanmış olan Arduino Due geliştirme platformunun aynı şartlar altında performansları karşılaştırılmıştır. Mikrodenetleyicilerin analog girişlerinden analog-dijital çevirici (ADC) vasıtasıyla belirli frekanstaki bir sinüsoidal sinyal mikrodenetleyiciye alınmış, mikrodenetleyicide PID kontrol algoritması ve bazı matris işlemleri yapıldıktan sonra alınan sinüsoidal sinyal dijital-analog çevirici (DAC) üzerinden çıkışa yüklenmiştir. Böylece, sinyaldeki gecikme ölçülerek mikrodenetleyicilerin işlem yapma hızları ve dolayısıyla kontrol sistemleri için seçilebilecek en uygun örnekleme frekansları belirlenmiştir. Mikrodenetleyicilerin performanslarını gösteren sonuçlar hem simülasyon hem de uygulama çalışmaları olarak sunulmuştur. PIC16f877A mikrodenetleyicisinin, Micro c PRO programı kullanılarak yazılımı programlanmış ve Proteus 7 Professional'ın ISIS alt programında simülasyonu yapılmıştır. Arduino Due'nin yazılımı için kendi ara yüz programı kullanılarak uygulama sonuçları elde edilmiştir. Tez çalışmasının ikinci aşamasında, performansı daha iyi olan Arduino Due geliştirme platformu kullanılarak düşük örnekleme frekansının kullanılabileceği bir sıcaklık kontrol sistemi ile çok daha yüksek örnekleme frekansına ihtiyaç duyan bir doğru akım motorunun kapalı çevrim hız kontrolü gerçekleştirilmiştir. Doğru akım motorunun hız bilgisi hem enkoder hem de tako generatörden alınarak geri besleme yapılmıştır. Kontrol yöntemi olarak PID ve bulanık mantık kontrol yöntemleri kullanılmıştır. Kontrol sistemlerinin performansını gösteren deneysel sonuçlar, Arduino IDE programının seri portundan alınarak matlab programında çizdirilmiştir. Çalışılan kontrol sistemlerinin etkinliğini ve bazı sakıncalı yönlerini de gösteren deneysel sonuçlar sunulmuştur.
Sürekli mıknatıslı senkron motorlarda minimum kayıp kontrolü
Sürekli Mıknatıslı Senkron Motor (SMSM)'da oluşan elektrik kayıplarının minimum düzeye indirilmesi temelinde yapılan bu çalışmada, öncelikle SMSM'da oluşan elektriksel kayıpların tespiti, analizi ve azaltma yöntemleri üzerine araştırmalar yapılmıştır. Yapılan araştırmalarda, kayıp kontrolü ve analizi için en önemli bileşen olan ve rotor hızı ve dolayısıyla frekans ile dinamik olarak değişen demir çekirdek direncinin tespit edilmesindeki büyük güçlükler belirlenmiş ve bu zorlukları aşabilmek için yeni ve uygulanabilir bir yöntem önerilmiştir. Bu bağlamda SMSM'da kayıp kontrol algoritmaları oluşturmanın temel taşı olan demir çekirdek direnci, Sonlu Elemanlar Yöntemi (SEY) ve akıllı sistemlerin birlikte kullanılmasıyla oldukça başarılı bir şekilde hesaplanmıştır. Elde edilen dinamik demir çekirdek direncinin etkisini araştırmak amacıyla demir çekirdek direncinin ihmal edildiği kayıpsız model ile demir çekirdek direncinin dinamik olarak alındığı model arasında karşılaştırma yapılmıştır. Ardından demir çekirdek direncinin sabit alınması durumunda oluşabilecek hatayı belirlemek için dinamik ve sabit demir çekirdek dirençlerinin etkisi karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırmalar ışığında demir çekirdek direncinin dinamik olarak alınmaması durumunda yanıltıcı sonuçlar elde edildiği gösterilmiştir. Kayıp azaltma uygulamalarındaki dinamik direncin öneminin belirlenmesinin ardından dinamik direncin eklenmesi ile oluşturulan SMSM kayıp modeli üzerinde detaylı kayıp azaltma algoritmaları uygulanmıştır. Bu bağlamda ilk aşamada, elde edilen modele Amper Başına Maksimum Moment (Maksimum Tork Per Ampere (MTPA)) ve Alan Zayıflatma (Field Weakening (FW)) kontrol yöntemlerinin birleşimi olan analitik kayıp azaltma yöntemi uygulanmıştır. Analitik yöntemin sunduğu başarının tespit edilmesinin ardından tasarlanan Sinirsel-Bulanık (Neuro-Fuzzy) ve Sinir Ağı (Neural Network) temelli akıllı kayıp azaltma yöntemleri analitik yöntemlere alternatif olarak motor modeline uygulanmış ve elde edilen tüm sonuçlar irdelenmiştir.
Ara bant yapılı güneş pillerinin sonlu fark metodu ile modellenmesi
Bu çalışmada, yarı-iletken malzemenin baz bölgesine yerleştirilen bir ara bant (AB) sayesinde yarı iletkene üç farklı enerji aralığı kazandıran ve dolayısıyla çıkış gerilimi düşmeden daha fazla enerji aralığındaki fotonların soğurulmasına imkan sağlayan Ara bant Yapılı Güneş Pili (ABGP), sonlu fark metodu kullanılarak matematiksel olarak yeniden modellenmiştir. Gerekli integral hesaplamaları yamuk yöntemi kullanılarak elde edilmiştir. Sonlu fark metodu kullanarak elde ettiğimiz denklemler Gauss Eleme metodu kullanılarak çözülmüştür. Bu hesaplamalar sonucu, ABGP'de mobilitenin, ışık konsantrasyonunun, enerji durum yoğunluğunun, baz bölgesi kalınlığının ve AB enerji seviyesinin verim üzerindeki etkileri elde edilmiştir. Ayrıca bu parametrelerin taşıyıcı yoğunluğu ve akım yoğunluğu değerlerinin baz bölgesi boyunca değişimlerini nasıl etkilediği incelenmiştir. Hesaplamalarda ABGP için optimum band aralığı olan 1.95 eV kullanılmıştır ve nonlineerlik etkisi ihmal edilerek literatür ile uyumlu sonuçlar elde edilmiştir. Buna göre, enerji durum yoğunluğu değeri 1019 cm-3 ve mobilite 2000 cm2/Vs'nin üzerinde olduğunda maksimum verim %63.8 olarak elde edilmektedir. Enerji durum yoğunluğu 1017 cm-3 ve mobilite 200 cm2/Vs'nin altına indiğinde verimde önemli oranda azalma tespit edilmiştir. Verimin ışık konsantrasyonu ile logaritmik bir artış sergilediği tespit edilmiştir. Optimum soğurma sağlanabilmesi için, optimum baz bölgesi kalınlığının mobilitenin 200 cm2/Vs'den büyük değerleri için 5 µm olması gerektiği gözlenmiştir. AB enerji seviyesininse detaylı denge modeli ile hesaplanan 0.71 eV'da bulunduğu bu yöntemle de gösterilmiştir. Emitter etkisi modele dahil edilerek, emitter kalınlıklarının verime etkisi elde edilmiştir.
FLIR video ve resim görüntülerinde hedef bulma ve takip etme
İnsansız hava araçlarında, simülasyon uygulamalarında, hava, kara ve deniz platformlarında, FLIR görüntülerinden hedef tespit ve takibine ihtiyaç duyulmaktadır. Görüntü işleme sayesinde daha iyi görüntü elde edebilmek için görüntü üzerinde çeşitli iyileştirmeler yapılarak istenilen amaca ulaşılmaktadır. Bu çalışmada da gerçek zamanlı FLIR video ve resim görüntülerinde hareketli hedef tespiti ve takibi, görüntü işleme yöntemleri kullanılarak yapılmıştır. Temelde, ilk yapılan işlem RGB görüntünün gri seviye görüntüye dönüştürülmesidir. İkinci aşama olarak ilgili bölgenin (ROI) belirlenmesi amacıyla hareketli nesneler bulunmuştur. Sonrasında hedef tespit işleminin gerçekleştirilebilmesi için gri seviye görüntünün kenarlarının Canny metoduyla belirlenmesi gelir. Devamında kenarları belirlenen görüntünün sınır bölgeleri çizilir. Bu aşamadan sonra hedef görüntü tespit edilir, tespit edilen hareketli hedef üzerinde, dikdörtgen bir hedef izleme imleci yerleştirilerek takip işlemi yapılır. Ayrıca nesnelerin takip ettikleri yollar gösterilir. Hedef objenin piksel değerleri arka plan piksel değerlerinden kolaylıkla ayrılamadığı durumlarda dahi algoritma hedefi başarılı bir şekilde tespit ve takip edebilmektedirAnahtar Kelimeler : FLIR, Hedef Takibi, Canny Kenar Belirleme, Sınır Belirleme
Adım motorlarının mikroadım sürme tekniği ile kontrolü
Günümüzde adım motorları özellikle hassas konumlama gerektiren uygulamalarda kolay kontrol edilebilir olması nedeni ile tercih edilmektedir. Birçok sistemde, açık çevrim kontrol edilebilir olması adım motorlarını, diğer motorlardan üstün kılmaktadır. Bu çalışmada, bir adım motorunun mikro-adım sürme tekniği ile kontrolü hazırlanan deneysel düzenek ile gerçekleştirilmiştir. Seçilen adım motorunun, adım sayısının arttırılabilmesi için mikro adım sürme tekniği ile kapalı çevrim bir kontrol sistemi tasarlanmıştır. Mikro adımlama tekniği, adım motorunun fazlarındaki akımın ölçülerek tork kontrolü yapılması mantığına dayanmaktadır. Faz akımlarının ölçülmesi için, her bir faz için bir adet akım ölçme devresi mevcuttur. Ölçülen akım değeri Arduino mikro kontrolör kartı ile değerlendirilip fazlar için PWM sinyali üretilmiştir. Sistemde iki adet dört bölgeli DC motor sürücü MC33926 kullanılmıştır. Ayrıca negatif geri besleme gerilimini Arduino'nun ölçüm aralığına uyarlayabilmek için bir DC Offset kartı tasarlanmıştır. Tasarlanan sistem ile adım motorunun 1/4, 1/8, 1/16 ve 1/32 gibi farklı adım bölme değerleri için sistemin kontrolü sağlanarak cevabı elde edilmiştir. Her bir adım bölme değeri ve farklı kaynak gerilimi için faz akım değerleri ölçülerek karşılaştırma yapılmıştır. Anahtar Kelimeler: Adım motoru, Mikroadımlama, Kontrol.
Alternatif akım mikro şebekelerde sezgisel yöntemlerle yük- frekans optimizasyonu
Gelişen Dünya'da nüfus artışına ve ekonomik büyümeye bağlı olarak enerjiye duyulan talep artmaktadır. Bununla birlikte mevcut fosil kaynakların giderek azalması ve bu kaynakların küresel ısınmaya neden olup ekolojiyi tehdit etmesi, ülkeleri yeni arayışlara itmiştir. Buna göre enterkonnekte güç sistemleriyle şebekeler arası güç paylaşımı yapma, mevcut güç sistemlerini daha verimli hale getirme ve yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelme gibi çözümler geliştirilmiştir. Enterkonnekte şebekeler üretim noktasından tüketicilere kaliteli ve güvenilir bir enerji iletmek için güç sistemlerinin paralel bağlanmasıyla oluşturulur. Enterkonnekte sistemler ekonomiktir, beslemesi sürekli, kesintisi azdır ve verimlidir. Ülkelerin mevcut güç sistemlerini iyileştirme adına atılan en büyük adım ise klasik elektrik şebekelerine 21.yy haberleşme teknolojisi entegre edilerek geliştirilen 'Akıllı Şebeke' konseptidir. Akıllı şebekelerle üretici ve tüketici arasındaki arz talep dengesinin sürekli takip ve kontrollerle dengede tutulması, kayıp ve kaçakların önlenmesi, kendi kendini onarabilen ve optimizasyon yapabilen bir sistem oluşturulması hedeflenmiştir. Mikro şebekeler de akıllı şebekelerin içerisinde yer alan sistemlerdir. Mikro şebekeler; yenilenebilir enerji kaynaklarına dayanan, kolay kontrol edilebilen ve kendi kendine yetebilen küçük enerji şebekeleridir. Mikro şebeke sistemler sayesinde çevreyi tahrip etmeyen temiz enerji üretimi gerçekleştirilir. Mikro şebekeler tüketiciye yakın alanlarda kurularak enerjinin iletimi ve dağıtımı sırasında yaşanacak iletim kayıpları azaltılır ve tüketiciler ihtiyaç duydukları enerjiyi kendileri üreterek hem ana şebekeye yük olmazlar hem de ürettikleri fazla enerjiyi ana şebekeye aktarabilirler. Bütün bu güç sistemlerinin işletilmesi sırasında ortaya çıkan başlıca problem yük-frekans kontrolüdür. Yük-frekans kontrolü enterkonnekte sisteme bağlı güç sistemlerinin ortak bir problemidir. Enterkonnekte güç sistemlerinde frekansta meydana gelen değişimler büyük ölçekli ciddi kararsızlık problemlerine yol açabilmektedir. Mikro şebekelerde yük- frekans kontrolü ise özellikle mikro şebekelerin ana şebekeye bağlanması sırasında aktif güç dengesini sağlayabilmek adına büyük önem taşır. Bu tez çalışmasında, AA mikro şebeke yapıları ve onların temel kontrol döngüleri incelenmiştir. Örnek bir AA mikro şebeke yapısı MATLAB ortamında modellenmiş, ana şebekeden izole olmuş bir AA mikro şebeke sistemi durum çalışması olarak kabul edilmiştir. Bu durumda kontrolör kazançları, literatürde yaygın olarak bilinen ISE (The Integral of Square of the Error, hatanın karesinin toplamı), ITSE (The Integral of Time multiplied by the Squared Error, hatanın karesinin zamanla çarpımının integrali), IAE (The Integral of the Absolute magnitude of the Error, hatanın mutlak değerlerinin toplamı), ITAE (The Integral of Time multiplied by Absolute Error, mutlak hatanın zamanla çarpımının integrali) performans kriterleri ile maliyetlendirilerek, Bakteri Sürü Optimizasyonu, Yapay Arı Koloni Optimizasyonu, Karınca Koloni Optimizasyonu, Bozkurt Sürü Optimizasyonu algoritmalarına göre belirlenmiştir. Optimizasyon ile belirlenen kontrolör kazançları, oluşturulan modelde zaman domeni cevapları için simüle edilip sonuçlar analiz edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Mikro Şebeke, Yük-Frekans Kontrolü, Sezgisel Optimizasyon Teknikleri.
Güneş panelleri için bir maksimum güç noktası izleme algoritmaları sınama düzeneğinin tasarımı ve gerçekleştirilmesi
Bilindiği üzere güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren güneş panellerinin akım gerilim karakteristikleri doğrusal değildir. Panelden çekilen akım arttıkça gerilim düşmekte, panel gücü de değişmektedir. Ancak, uygun bir denetim yöntemiyle karakteristiğin maksimum güç elde edilen noktasında çalışmak olasıdır. Değişen çevre ve yük koşullarında karakteristiğin maksimum güç elde edilen noktasında çalışmayı sağlayan çeşitli Maksimum Güç Noktası İzleme (MGNİ) yöntemleri geliştirilmiştir.Bu tezde, çeşitli MGNİ yöntemlerini deneyebilmek amacıyla bir düzeneğin tasarımı ve gerçekleşirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla 130 W gücündeki üç adet güneş panelinden alınan enerjiyi, yükselten bir DA-DA dönüştürücü aracılığıyla elektrikli bir aracın bataryasını doldurmakta kullanan bir devre tasarlanmıştır. Yaygın olarak kullanılan MGNİ algoritmalarından üçü mikroişlemci tabanlı bu devrede sınanmıştır. Tezde, güneş panelleri ve MGNİ izleme yöntemleri ile ilgili ayrıntılı kuramsal inceleme yapılmış, sistemin çalışması benzetim ve deneyler aracılığıyla gösterilmiştir.
EMG sinyalleri ile çok fonksiyonlu protez el simülatörünün kontrolü
İnsanlar yaralanmalar, kazalar veya herhangi bir tıbbi rahatsızlık sonucunda uzuv kaybı yaşayabilirler. Son yıllarda araştırmacılar bu ve buna benzer durumlarda eksik olan uzvun yerini alacak olan protez cihazların tasarımı ve kontrolü alanında pek çok çalışma gerçekleştirmektedirler. Biyolojik elin işlevlerini taklit eden protez ellerin fonksiyon kabiliyeti parmakların birbirlerinden bağımsız yaptıkları hareket sayısı arttıkça artar. Bu referans bakış açısı ile şekillendirilen tez çalışması kapsamında biyoelektriksel sinyaller kullanılarak protez ele altı farklı parmak hareketi kazandırılmış ve protez elin işlevselliği artırılmıştır. Yüzey Elektromiyografi yöntemi ile dört kastan yüzey elektrot grubu yardımı ile biyoelektriksel sinyaller kaydedilmiştir. Kaydedilen biyoelektriksel sinyaller bir dizi ön işlemden geçirilmiş ve EMG sinyallerinin maksimum, etkin, ortalama, varyans ve enerji gibi öznitelikleri hesaplanmıştır. Etkin bilişsel etkileşim ağı oluşturulabilmek için İleri Yayılımlı YSA, Kademeli İleri Yayılımlı YSA, Radyal Tabanlı YSA, Kesin Radyal Tabanlı YSA, Olasılıksal Tabanlı YSA, Regresyon Tabanlı YSA, En Yakın Komşu ve Destek Vektör Makinası sınıflandırma algoritmaları kullanılmış ve sınıflandırma başarıları karşılaştırılmıştır. 3D yazıcı ile beş parmaklı ve on beş eklemli protez el prototip imal edilmiş ve ayrıca SimMechanics ortamında protez el simülatörü tasarlanmıştır. Biyoelektriksel sinyallerin sınıflandırılması ile elde edilen hareket tipi bilgisi ile simülatör ve prototip elin kontrolü gerçek zamanlı olarak yaklaşık %70 başarım ile gerçekleştirilmiştir. Protez elin her bir eklemine bağlı motorların konum kontrolleri tasarlanan PID (Proportional Integral Derivative) ve Kayan Kipli Kontrolör ile sağlanmıştır. Böylece kullanıcı kişi ile protez el arasında bilişsel bir iletişim ağı kurulmuş, protez elin altı hareket için gerçek zamanlı kontrolü biyoelektriksel sinyaller ile sağlanmıştır. Anahtar Kelimeler: EMG, Çok Fonksiyonlu Protez El, SimMechanics, Bilişsel Kontrol
Yükselten tür DA/DA dönüştürücülerin düşüm yöntemiyle paralel çalıştırılması
DA gerilime ihtiyaç duyan uygulamalardaki artış ve DA gerilim üreten güneş panelleri, hidrojen yakıt hücreleri gibi yenilenebilir enerji kaynakların yaygınlaşması ile DA/DA dönüştürücünün kullanım alanları genişlemiştir. DA gerilimi daha yüksek bir DA gerilime dönüştürmek için yükselten tip (boost) DA/DA dönüştürücü kullanılabilir ve dönüştürülen enerji miktarı arttıkça tek bir yüksek güçlü dönüştürücü kullanmak yerine birden çok düşük güçlü dönüştürücü paralel çalıştırılabilir. Bu çalışmada yükselten tip DA/DA dönüştürücünün analizi ve denetleyici tasarımı yapılmıştır. Daha sonra dönüştürücüleri paralel çalıştırmak için gereken düşüm yöntemi anlatılmış, verimi artırmak için sıralı çalıştırma tekniği denenmiş, gerekli benzetimler ve uygulamalar gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak önerilen yöntemlerin verimliliği arttırdığı gözlemlenmiştir.
Senkron generatörlü fotovoltaik güç sistemlerinin modellenmesi
Doğada bulunan enerji kaynaklarının hızla tükenmesi ve petrol, kömür gibi kendini yenileme durumu olmayan enerji kaynaklarının çevreye verdiği zararlardan dolayı, yenilenebilir enerji kaynakları kullanımı kaçınılmaz bir hal almaktadır. Güneş enerjisi, günümüzde birçok alanda enerji sistemleri ile birlikte kullanılmaktadır. Güneş enerjisi sistemlerinde en yaygın olarak kullanılan şebeke bağlantılı sistemlerdir. Bu sistemlerde elektrik kesintileri nedeniyle yaşanan inverter kayıpları önem arz etmektedir. Şebeke ile bağlantılı (aküsüz) fotovoltaik sistemlerde, şebekede oluşabilecek herhangi bir kesinti durumunda, güneş panelleri gün ışığı olduğu sürece sisteme enerji vermeye devam edecek ancak şebeke tarafı enerjisiz hatlarla (sea) sarılı bir ada (island) gibi davranacaktır. Bu duruma "adalanma (islanding)" denilmektedir. Bu çalışmada, enerji sürekliliğinin önemli olduğu sistemlerde, klasik inverterli sistemlerin alternatifi olabilecek fotovoltaik enerji tabanlı bir güç enerjisi üretim santralinin tasarımı ve modellenmesi yapılmıştır. Klasik inverterli bir fotovoltaik santralde şebeke tarafının enerjisiz kalma durumunda, geliştirilen sistem ile lokal olarak yükleri besleyebilecek bir sistem önerilmiştir. Bu amaçla; fotovoltaik panelden elde edilen gerilim ile bir DA motoru sürülmüş ve bu motorla senkron generatör tahrik edilerek sistemde enerji sürekliliği sağlanmıştır. Tasarlanan sistem farklı yük profilleri altında incelenerek elde edilen sonuçların güvenirliği ispatlanmıştır, 1 MW'lık bir güneş santralinde meydana gelen kesintiler sonucunda ortaya çıkan kaybın bu sistem ile ne kadar tolere edilebileceği incelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Fotovoltaik Sistem, Senkron Generatör, MATLAB/Simulink
Sayısal görüntü segmentasyonunda bulanık C-Mean kümelendirmesi ile level set yaklaşımı
Bu çalışmada çok farklı kullanım alanları olan Level Set Fonksiyonu'nun görüntü işleme üzerine uygulması incelenmiştir. Ayrıca, Modifiye Edilmiş Bulanık C-Mean Algoritması'yla oluşturulan kümelerle görüntü segmentasyonu yapılmıştır. Bu görüntü segmantasyonunun uygulaması ise bilgisayar tomografili karaciğer dokusu görüntüleriyle gerçekleştirilmiş ve Bulanık C-Mean Algoritması'na, Modifiye Edilmiş C-Mean Algoritmasına ve çalışmada önerilen yönteme göre iterasyon sayıları, çalışma süreleri ve segmentasyon kalitesi incelenmiştir.Anahtar Kelimeler : Level Set Fonksiyonu, Çift Kuyu Potansiyeli, Bulanık C-Mean, Bilgisayar Tomografisi
Otomatik kalp masaj sistemi tasarımı ve akıllı denetimi
Bu çalışmada, otomatik kalp masaj sistemi tasarımı ve akıllı denetimi gerçekleştirilmiş ve incelenmiştir. İlk bölümde, KPR sistemleri ve yapılan çalışmalar hakkında bilgiler verilmiştir. Bunun yanında SMDA motoru, PI, BM denetleyici türleri ve PSO algoritması açıklanmıştır. İkinci bölümde donanımsal ve yazılımsal çalışmalara yer verilmiştir. Ayrıca bu bölümde manuel KPR uygulamasının zorluğunu ortaya koymak için hazırlanan LabVIEW tabanlı performans yazılımı anlatılmıştır. Kalp masajı uygulamasında kompresyon derinlik kestirimi için ilk defa bu çalışmada BM algoritması kullanılmıştır. Sistemde sürücü motor olarak kullanılan SMDA makinasının hız ve konum kontrolü için PSO-PI ve BM denetim modelleri gerçekleştirilmiştir. Sistemin benzetim çalışmaları yapılarak incelenmiş ve sistem performansı denetleyici türlerine göre karşılaştırılmıştır. Böylece KPR sistemi için uygun denetleyici modeli belirlenmiştir. Sunulan KPR sistemi için belirlenen denetleyici türlerine göre deneysel çalışmaları yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar, sunulan sistemlerle karşılaştırıldığında PSO-PI denetleyici, hız ve konum denetimi için BM denetleyiciye göre daha kararlı sonuç ortaya koymuştur.
Kablosuz kontrollü sesli ve görsel ikaz sistemi tasarımı ve gerçekleştirilmesi
Sesli ve görsel ikaz sistemi acil durumlarda geçiş üstünlüğü olan araçlara yönelik, trafikte bulunan diğer araçları sesli ve görsel olarak uyaran tümleşik bir sistemdir. Acil ikaz sistemlerinde karşılaşılan güçlükler ve çevre faktörleriyle derinlemesine incelenmiştir. Sesli ve görsel ikaz sistemini oluşturan her bir katmanı prensipleriyle incelenmiş olup, bunun yanında RF kontrol birimleri de incelenerekörnek bir uygulaması gerçekleştirilmiştir.Sistem aktif konumda iken tüm kontroller dahili butonlar ile yapılabildiği gibi uzaktan kablosuz olarak dakumanda edilebilmektedir.Geçiş üstünlüğü bulunan (Polis, Ambulans, İtfaiye v.b.) araçların kullandığı Wail, Yelp1, Yelp2, Hi/Lo, Di/Do ve Horn siren sinyalleri üretilmiştir. SAE (Otomotiv Mühendisleri Birliği-Amerika) standartlarını kapsayan Wail siren sinyalin, en düşük frekans değeri 478Hz ile en yüksek frekans değeri 1613Hz arasında belirlenmiştir.Kırmızı ve mavi görsel ikaz modülleri 4 adet pals dizisi ile sırasıyla 500mS boyunca aktif kalmakta ve ardından diğer ikaz modülü aktif olmaktadır (pals süresi 60mS'dir).Çalışma üzerinde ölçme ve deneyler sonucunda uygulamanın başarılı olduğu gözlenmiştir. Gerçekleştirilen uygulamaya yönelik sonuçlar irdelenmiş ve önerilerde bulunulmuştur.
Otomatik kontrol sistemli seralarda fotovoltaik sistem kullanımı: gölhisar örneği
Bu tez çalışmasında tam otomasyonlu seralarda ürün kalitesini ve üretimi arttırmak için fotovoltaik sistemden faydalanılması incelenmiştir. Gelişen teknoloji ile birlikte tarımda da birçok yenilik ortaya çıkmıştır. Bu yeniliklerin getirisinin yanında enerji tüketimi de artarak devam etmektedir. Ortaya çıkan bu enerji ihtiyacını karşılamanın yollarından birisi de fotovoltaik sistemlerin seralara entegrasyonudur. Bu tez çalışmasında Burdur ili Gölhisar ilçesi şartlarında şebekeye bağlı ve şebekeden bağımsız olmak üzere iki farklı türde üretim yapan tam otomasyonlu sera sistemlerinin sistem tasarımı maliyet hesabı ve ortaya çıkan maliyetin amortisman süresi örneklenerek hesaplanacak ve tasarlanan sistemin olumlu ve olumsuz yanları ortaya çıkarılacaktır. Anahtar Kelimeler: fotovoltaik, güneş enerjisi, PV sistem, otomasyon, sera, GES
Burdur Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi istiklal yerleşkesinin enerji ihtiyacının güneş enerji santrali ile karşılanabilirliğinin incelenmesi
Türkiye'nin enerji üretiminde; yenilenebilir kaynaklara yatırım yapmanın önemi ve enerji kaynaklarının dışa bağımlılığının ülke ekonomisinin etkileri araştırılmaktadır. Çalışmanın yararı güneş enerjisinin kullanım alanlarını anlayabilmek ve bu alanlardan en önemlisi güneş enerjisinden elektrik üretiminin fayda ve ülke ekonomisine katkılarını değerlendirilmesi önemi vurgulanmıştır. Bu çalışmada örnek olarak seçilen Burdur Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi İstiklal Yerleşkesinin enerji ihtiyacının güneş enerjisi ile karşılanabilme potansiyeli incelenmiştir. Bu kapsamda söz konusu enerji ihtiyacı karşılanması durumunda ülke ekonomisine katkıları üzerinde durulmuştur.
Development of novel physiological analysis methods based on dual-wavelength phtoplethysmographic signals time differences
Photoplethysmographic (PPG) signals are obtained by changes in the amount of arterial blood, which in turn depends on the heart activities. PPG has been used as an advantageous measurement technique in biological and physiological assessments. Most previous analyses of PPG signal were based on time and frequency domain characteristics or shape of the simple PPG signal with a unique wavelength of light. In the present thesis, for the first time, time difference variations between two simultaneous unlike PPG signals were extracted and proposed as a new strategy for the analysis of dual-wavelength PPG signals. An improved dual-channel PPG biosensor was developed to obtain simultaneous PPG signals with different wavelengths. Then, time differences between the obtained PPG pairs were extracted in each heartbeat and used for various physiological conditions monitoring. The extracted time difference features were analyzed in different studies. Statistical analysis and classification algorithms were used to analyze the obtained data. Results showed that different PPG signals had significant time difference variations (time shifts relative to each other) with changes in a psychophysical state of investigated subjects. This earlier unreported phenomenon would have been a novel and interesting finding. In addition, analyses and classification results showed that the used time difference features had very good potential to classify various bio-physiological conditions.
Uçuş kontrol sistemlerinde sensör hatalarının tespiti ve teşhisi
Modern endüstride özellikle uçak endüstrisinde daha iyi bir üretim performansına duyulan ihtiyaç yüzünden, modern kontrol sistemleri gün geçtikçe karmaşık hale gelmektedirler. Geleneksel bir geri-beslemeli kontrol sistemi, aktüatör, sensör veya diğer sistem elemanlarındaki bazı arıza veya hatalardan dolayı hedeflenen başarımı veya kararlılığı sağlamayabilir. Arızalar veya hatalar, sistemin dinamiğini değiştirip başarım azalmasına veya sistemin dengesiz çalışmasına yol açabilir. Dolayısıyla, kontrol sistemi tasarımında hata tespiti ve teşhisine ihtiyaç duyulmaktadır. Bir sürecin olağandışı durumlarının yönetimi için, ilk önce süreç durumunun olağandışı olup olmadığı belirlenilmeli ve daha sonra olağandışı duruma neden olan aksaklıklar tespit edilmelidir. Günümüzde süreç üniteleri çok karmaşıktır ve süreç kontrol ve gözetimi için kullanılan süreç değişkenlerinin çeşitli ölçümlerini içermektedir. Böylece, süreç gözetimi için kafa karıştırıcı ve işlem hacmini artırıcı yüksek boyutlu veriler ile karşılaştırılır. Bu yüzden zamanında işlem yapabilen bağışıklık ve ekonomi açısından da uygun olan akıllı bir hata tespit ve teşhis sisteminin tasarımı, çoğu araştırıcının dikkatini çekmiştir. Bu tezde, F4 Fantom savaş jetinin boylamasına modeli uçuş kontrol sistemlerinin bir örneği olarak seçilmiştir. Çok değişkenli istatistiksel teknikleri temel alan temel bileşenler analizi ve bağımsız bileşenler analizi metotları kullanarak modelin sensör hataları tespit edildi. Hatalar ise destek vektör makineleri yöntemi kullanılarak teşhis edildi.
Ses sinyalinden duygu tanıma
Konuşma sinyalleri insanlar arasındaki hızlı ve en doğal iletişim yöntemlerindendir. Bu durum araştırmacıları, insan ve makine etkileşimini daha hızlı ve verimli hale getirmek için konuşma sinyalinden duygu tanıma alanında çalışmaya sevk etti. Bu tez çalışmasında Kızgın, Nötr, Mutlu ve Üzgün duygu sınıflarına ait ve toplamda 393 veriden oluşan EmoSTAR adlı Türkçe - İngilizce örnekler içeren bir veri tabanı kullanılmıştır. İki farklı dil örneğinin olması duygunun telaffuz ve dilden bağımsız olduğunu göstermek için elverişlidir. Bu veri tabanı kullanılarak, her bir konuşma sinyalinden Mel Frekansı Kepstrum Katsayları (Mfkk) ve buna ek olarak sıfırıncı Mfkk, enerji ve birinci-ikinci türevleri eklenerek farklı öz nitelikler elde edilerek incelenmiştir. Ayrıca Mfkk çıkarılırken belirlenen çerçeve uzunluğu ve kaydırma süreleri de değiştirilerek sonuçlara olan etkisi incelenmiştir. Bu tez çalışmasında Hu Momentleri ve Doğrusal Öngörü Katsayısı (DÖK) öznitelikleri de kullanılarak analizler yapılmıştır. Elde edilen öznitelikler Destek Vektör Makineleri (DVM) ve K En Yakın Komşu (k-EK) sınıflandırıcıları ile çapraz doğrulama yöntemi kullanılarak değerlendirilmiş ve %98,7 başarı oranı elde edilmiştir. Ayrıca bu çalışmada EmoDB veri seti test kümesi olarak kullanılıp, farklı veri setleri arasında doğrulama işlemi gerçekleştirildi. Çalışmanın son aşamasında Temel Bileşenler Analizi ile boyut indirgeme işlemi yapılmış, böylelikle işlem zamanı ve başarı oranı açısından iyi sonuçlar elde edildiği gözlenmiştir.
Dağıtım şebekelerinde güç kalitesi için optimum kapasitör yerinin ve değerinin belirlenmesi
Elektrik enerjisinin kalitesi ve ekonomik olarak sağlanabilmesi her zaman güç sistemlerindeki en önemli konulardan biridir. Sosyal yaşamın gelişmesiyle birlikte yerleşik alanlarda artan reaktif güç tüketimi, hatları gereksiz şekilde yükleyerek gerilim düşümünün ve güç kayıplarının artmasına neden olurken hattın taşıma kapasitesinin de düşmesine yol açar. Bu olumsuz etkileri ortadan kaldırmak için yaygın olarak kullanılan en etkili yöntemlerden biri dağıtım şebekesine şönt kapasitörler yerleştirmektir. Bu tez çalışmasında, artan reaktif güç tüketiminden dolayı meydana gelen kayıpları azaltarak verimliliği arttırmak ve gerilimi düzenleyerek enerjiyi yüksek kalite ile daha ekonomik olarak iletebilmek için dağıtım şebekesine yerleştirilecek şönt kapasitörlerin optimum yeri ve değeri belirlenmiştir. Bulanık Uzman Sistemler, Bulanık Optimizasyon Tekniği ve sezgisel optimizasyon tekniği olan Guguk Kuşu Optimizasyon Algoritması bu çalışmada kullanılan yöntemlerdir. Güç dağıtım sistemindeki yük akış analizi için ise Forward and Backward Sweep algoritması kullanılmıştır. Önerilen yöntemler MATLAB'de programlanmış ve 9 baralı standart IEEE dağıtım şebekesinde test edilmiştir. Elde edilen sonuçlar literatürdeki çalışmalarla karşılaştırılarak tezde kullanılan yöntemlerin performansı değerlendirilmiş ve sistemdeki güç kayıpları ve yıllık maliyet optimum düzeye indirgenerek yöntemlerin uygulanabilirlikleri ve üstünlükleri gösterilmiştir.
Farklı kokuların yapay sinir ağları ve bulanık mantık yöntemleriyle sınıflandırılması
Bu tez çalışması kapsamında, endüstriyel, askeri, çevresel ve tıbbi uygulamalarda yaygın bir şekilde kullanılan Elektronik Burun cihazının, örüntü tanıma bölümünde Yapay Sinir Ağları (YSA) ve Bulanık Mantık Yöntemleri (BMY) kullanılarak nane, limon, yumurta, çürük yumurta, melek otu kökü, oje, naftalin, gül suyu ve aseton kokuları sınıflandırılmaya çalışılmıştır. Çalışmada Karadeniz Teknik Üniversitesi, Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümünde üretilmiş bir Elektronik Burun Cihazı kullanılarak elde edilen verilerin sınıflandırılması için aynı verilerin sınıflandırılmasında önceden kullanılmamış olan BMY ile birlikte daha önce YSA ile elde edilen doğruluk değeri bu yöntemde bazı değişiklikler yapılarak yükseltilmeye çalışılmıştır. Çalışma kapsamında farklı mimari yapılara sahip YSA, gizli katman ve çıktı katmanında farklı aktivasyon fonksiyonları kullanılarak sınıflandırma başarısının değişimi incelenmiştir. Çalışma kapsamında YSA' nın yanı sıra BMY de kullanılmış ve kullanılan farklı üyelik fonksiyonlarıyla birlikte yöntemin sınıflandırma doğruluğuna etkisi incelenmiştir. Verilerin sınıflandırma başarısının belirlenmesi için Elektronik Burun Cihazının örüntü tanıma bölümünde 5 kat çapraz doğrulama yöntemi kullanılmış ve son olarak bu iki yöntemin incelemesi yapılarak sonuçlar belirlenmiştir.
Çok seviyeli eviricilerde anahtarlama açılarının optimizasyonu
Bu tez çalışmasında, Seçici Harmoniklerin Eliminasyonu Darbe Genişlik Modülasyon Tekniği (SHEPWM) kullanılarak, farklı seviyelerdeki eviricilerin çıkış dalga şekillerindeki belirli harmonikler elimine edilmiştir. SHEPWM tekniği ile baskın harmonikleri yok etmek için elde edilen anahtarlama açılarının bulunmasını sağlayan lineer olmayan denklem takımları, Parçacık Sürü Optimizasyon (PSO) ve Genetik Algoritmalar (GA) yöntemleri ile optimize edilmiştir. Böylece, çıkış dalga şeklinin toplam harmonik distorsiyon miktarı azaltılmıştır. Optimize edilmiş sonuçlar yedi ve on bir seviyeli bir evirici üzerinde denenmiş ve çıkış dalga işaretleri gözlemlenmiştir. Elde edilen verilere göre genetik algoritma ile yapılan optimizasyon sonuçlarının parçacık sürü optimizasyonu ile yapılan optimizasyon sonuçlarına göre daha iyi olduğu gözlemlenmiştir.
Morris su labirenti analizinin video işleme ile gerçekleştirilmesi
Morris Su Labirenti (MSL) laboratuvar farelerinde ve sıçanlarda mekânsal öğrenmeyi ve hafızayı araştırmak için kullanılan bir davranış testidir. Morris (1981, 1984) tarafından yaklaşık olarak 35 yıl önce bulunan bu testte su ile dolu geniş bir tank ve tankın içinde bir platform bulunmaktadır. Bu platformun yeri çalışma boyunca sabit kalmaktadır. Çünkü MSL tankında platformun yerini gösteren herhangi bir işaret bulunmadığı için fare veya sıçanların konum bulma kabiliyetleri bu hayvanların labirent içindeki hareketlerine bağlı olmaktadır. Denemeler süresince hayvanlar görünür ya da saklı yerleştirilen platformu bularak sudan kaçmayı öğrenirler. MSL testindeki performans; dikkat, öğrenme, hafıza ve motor koordinasyonu gibi çeşitli faktörlere bağlıdır. Üstelik tank özellikleri, eğitim prosedürleri, suyun özellikleri (sıcaklık, saflık, vb.) cinsiyet, deney hayvanlarının ırkı, beslenme durumu ve daha birçok değişken MSL'deki performansı etkilemektedir. Araştırmacı tarafından yapılacak olan doğrudan bir analiz birçok davranışsal bilgi kaybına neden olacağından deney sırasında hayvan performansı bir kamera aracılığıyla kayıt altına alınır. Bu tez çalışmasında, video analizi ile MSL testi gerçekleştirilmiştir. İlgili deneysel çalışmalar MATLAB'da gerçekleştirilmiştir. Analizin ilk aşaması olarak labirentin yeri bir eşikleme algoritması ile belirlenir. Labirentin yerini bulduktan sonra ilgi bölgeleri (İB) tanımlanır. Bir sonraki adımda fare labirent içinde bölütlenerek her bir video çerçevesi için farenin yeri tespit edilir. Farenin davranışlarını daha iyi analiz edebilmek için labirent dört bölüme ayrılır. Farenin her bir bölümde geçirdiği süre kayıt altına alınarak yörüngesi çizilir. Kullanılan örnek video kaydı ile ilgili bilgisayar ortamında şimdiye kadar yapılan çalışmalarda istenilen ve beklenen sonuçlara ulaşılmıştır.
Mikro şebekelerin güç sistemi kararlılığına etkilerinin incelenmesi
Geleneksel güç sistemleri; fosil yakıt kaynaklarındaki azalma, kötü enerji politikaları ve çevresel kirlilik gibi birçok problem ile karşı karşıya kalmaktadır. Ayrıca her geçen gün artan elektrik güç talepleri güç şebekelerini yüklenme sınırlarında çalışmaya zorlamakta ve merkezi üretim noktalarından enerji tüketim merkezlerine enerji taşınmasını zorlaştırmaktadır. Bu problemler yenilenebilir enerji kaynaklarının daha fazla kullanımına ve dağıtım gerilimi seviyesinde bölgesel güç üretimi yapabilen yeni bir trendin doğmasına yol açmıştır. Mikro şebeke kavramı, güç sistemlerine yenilenebilir enerji kaynaklarını da içeren dağıtılmış enerji kaynaklarının entegrasyonunda karşılaşılan zorlukların üstesinden gelmek için ilgi çekici bir alternatif sunmuştur. Mikro şebeke, merkezi kontrol sinyallerine yanıt verebilen tek bir varlık gibi şebekeye kendini gösteren mikro kaynaklar, depolama sistemleri ve yüklerin bir kümesi şeklinde tanımlanabilir. Günümüzde mikro şebekelere olan ilgi her geçen gün giderek artmaktadır. Bu çalışmada, mikro şebekelerin güç sistemlerine entegre edilmesi ile güç sisteminin kararlılığı üzerine yapacakları etkiler incelenmiştir. İlk olarak mikro şebeke, güç sistemi kararlılık sınıfları ve güç sistemi kararlılık analiz yöntemleri hakkında bilgiler verilmiştir. Analiz çalışmaları için, bir mikro şebeke modeli benzetimi yapılmış ve bu mikro şebekenin güç sisteminde yerleştirileceği uygun bara tespit edilmiştir. Daha sonra güç sistemine yerleştirilen mikro şebekenin güç sisteminin kararlılığı üzerine etkilerini göstermek amacıyla, mikro şebeke bulunmayan güç sistemi için ve mikro şebeke bulunan güç sistemi için güç akış analizi, çatallaşma analizi, küçük sinyal kararlılık analizi, modal analizi ve zaman domeni simülasyon analizi çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Elde edilen kararlılık analizi çalışmaları sonucunda, mikro şebeke bulunmayan güç sistemine mikro şebeke ilavesinin güç sisteminin kararlılığını iyileştirdiği görülmüştür.
Leo-geo-yer haberleşme sisteminin tasarımı ve performansının iyileştirilmesi: Türkiye örneği
Yeryüzünden bilimsel, askeri veya kamu amaçlı herhangi bir görüntünün toplanması için LEO uydular yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak kullanılan LEO uydunun yörüngesine bağlı olarak kurulan yer istasyonları, uydu ile sınırlı bir haberleşme süresine sahip olmakta ve genelde kutup bölgesinde başka bir ülke topraklarına konuşlandırılmaktadır. Ancak bir GEO uydunun LEO uydudan gelen verileri anahtarlayarak doğrudan yere ulaştırma fikri, gün geçtikçe daha ilgi çekici olmaktadır. Konu hakkında yapılan çalışmalar ve testler, iki uydu arasında lazer haberleşmenin kullanılabileceğini ve GEO uydudan yer istasyonuna/istasyonlarına verinin aktarılması için de RF kullanılabileceğini göstermiştir. Yapılan bu çalışmada, Türkiye odaklı olarak LEO-GEO-Yer haberleşme sistemi iyileştirilmiş, geliştirilen çözümler ile sistemin kesintisizlik yüzdesi artırılmış ve belirlenen bir hedef bölgeden daha fazla verinin toplanılması sağlanmıştır.
Sürekli mıknatıslı senkron motorun genetik algoritma ile verim ve ağırlık amaç fonksiyonlarının iyileştirilmesi
Sürekli mıknatıslı senkron motorlar yüksek verimlilik, düşük hacim, yüksek güç kapasitesi ve moment yoğunluğuna sahip olduğundan dolayı endüstride birçok uygulamada tercih edilmektedirler. Diğer tür elektrik makinalarında olduğu gibi sürekli mıknatıslı senkron motorlarda da verimlilik arttırma çalışmaları optimizasyon uygulamaları ile gerçekleştirilmektedir. Sürekli mıknatıslı senkron motorların tasarım optimizasyonlarında genetik algoritma (GA) tekniği gibi birçok yapay zeka tekniği kullanılmaktadır. Bu çalışmada ilk olarak literatürde bulunan sürekli mıknatıslı senkron motorların tasarım çalışmaları detaylı olarak incelenmiştir. Yapılan çalışmalara bakıldığında stator ve rotor için farklı durumların dikkate alındığı görülmüştür. Yapılan her bir tasarım iyileştirmesinin ardındaki temel sebepler; kayıpların, ağırlığın, vuruntu momentinin ve moment dalgalanmasının minimum seviyeye indirilmesidir. Bu sebepler doğrultusunda yüzey mıknatıslı ve içten rotorlu bir yapıya sahip, dağıtılmış (distributed) ve toplu (concentrated) stator sargı yapısındaki senkron motorların ön analitik tasarımı gerçekleştirilmiştir ve sonuçlar sonlu elemanlar yöntemi (SEY) ile doğrulanmıştır. Sonlu elemanlar analizi, ANSYS@Maxwell-2D ve EMETOR programları ile gerçekleştirilmiştir. Daha sonra motorların tasarım optimizasyonları genetik algoritma optimizasyon tekniği ile iyileştirilmiştir. Ön analitik tasarım, optimizasyon tasarımı ve sonlu elemanlar analizi sonuçlarının birbirleriyle uyumlu olduğu görülmüştür. Bu tez çalışmasının sonucunda tasarlanan sürekli mıknatıslı senkron motorda verim değerinin arttığı, toplam ağırlık değerinin ve moment dalgalanmasının azaldığı gözlemlenmiştir. Bu tezde motor tasarımında performans ve verimlilik gibi onemli parametrelerin değişimi incelenmiş ve motor üretim aşaması için gerekli işlemlere ön hazırlık niteliği taşıyan bir çalışma yapılmıştır.
Fpga tabanlı fır filtre tasarımı
Bu tez çalışmasında FPGA (Alanda Programlanabilir Kapı Dizileri) kullanılarak bir sayısal filtre tasarımına yönelik bir yaklaşım sunulmuştur. İlk uygulamada FPGA'da bir yazılım dili olan Verilog kullanılarak sayısal bir filtre tasarlanmıştır. İkinci uygulamada ise aynı filtre Matlab Simulink ile uyumlu çalışan XSG (Xilinx System Generator) kullanılarak tasarlanmıştır. Daha sonra tasarlanan filtrelerin girişlerine EEG (Elektroensefalografi) sinyali uygulanmış ve sonuçlar incelenmiştir. Çalışma sonucunda FPGA'da tasarlanan sayısal filtreler FPGA yapısının hızı, kapladığı alanı, kaynak kullanımı ve kullandığı flip flop sayısı bakımından karşılaştırılmıştır. Yapılan bu çalışma sonucunda XSG kullanılarak tasarlanan filtrenin daha az kaynak kullandığı gözlemlenmiştir.
Fotovoltaik sistemlerin elektrik enerjisi üretim modeli
Her geçen gün artan gelişmişlik seviyesi enerji ihtiyacındaki artışı da beraberinde getirmektedir. Bu ihtiyacı karşılamak için kömür ve doğalgaz gibi sınırlı kaynaklar yerine sürekli yenilenebilen enerji kaynakları kullanılmaya başlanmıştır. Yenilenebilir enerji kaynaklarından olan güneş enerjisi; kolay elde edilebilir olması, üetim maliyetinin düşük olması ve geniş uygulama alanına sahip olması sebebiyle çokça tercih edilmektedir. Güneş enerji sistemlerinin çalışmasını anlamak bu enerjinin daha verimli bir şekilde kullanılmasını sağlamak açısından büyük önem taşımaktadır. Bu tez çalışmasında fotovoltaik sistemler için MATLAB/Simulink ortamında modelleme yapılmış olup simülasyonlar ışınım ve sıcaklık etkenleri göz önüne alınarak gerçekleştirilmiştir. Bu model, maksimum güç takibi sistemi, batarya sistemi, DA-DA artıran, DA-DA azaltan çevirici ve fotovoltaik panelden oluşmaktadır. Piyasadaki mevcut panellerin parametreleri kullanılarak elde edilen sonuçların bu panellerin veri sayfalarında belirtilen sonuçlarla karşılaştırılması yapılmış ve fotovoltaik panel modelinin doğruluğunun yüksek olduğu belirlenmiştir. Fotovoltaik panel ve yükten oluşan kurulu düzenekten gerçek-zamanlı ölçümler alınmış ve elde edilen sonuçların simülasyon sonuçları ile uyumluluk gösterdiği görülmüştür.
Doğu Karadeniz Bölgesinin elektrik iletim şebekesinde hibrit HVDC uygulaması
Teknolojinin gelişmesiyle beraber her geçen gün enerjiye olan ihtiyaç artmaktadır. Bu noktada enerjinin üretim ve iletiminin de en güvenilir ve kayıpsız şekilde yapılması oldukça önem taşımaktadır. Türkiye'de enerji iletimi yüksek gerilimli alternatif akımlar (HVAC) vasıtasıyla yapılmaktadır. Enerjinin yüksek gerilimli doğru akımlar (HVDC) vasıtasıyla yapılması enerji iletiminde yeni trendlerden biridir. Doğu Karadeniz Bölgesi üretim kaynakları bakımından oldukça zengindir. Bu bölgede üretime nispeten tüketim daha azdır. Bu yüzden üretilen enerji, iletim hatları ile batıya taşınmaktadır. Üretim fazlalığı iletim hatlarında aşırı yüklenmeye ve zaman zaman bölgesel çökmelere neden olmaktadır. İletim hatlarının yüklenmesini ve kayıpları azaltmak için Doğu Karadeniz Bölgesi'nde hibrit olarak kurulacak bir HVDC iletim sistemi ele alınmıştır. Bu tez çalışmasında Doğu Karadeniz Bölgesi'nin mevcut iletim şebekesi Borçka'dan Osmanca'ya kadar modellenmiştir. Aynı hat üzerinde paralel olarak bir HVDC hat da modellenerek sisteme entegre edilmiştir. Tüm modellemeler DIgSILENT Gmbh firmasının 'DIG-CP-12992 / DIG-PF-12992-11336' protokollü 1 yıllık ücretsiz lisansı ile Digsilent Power Factory 15.2.5 güç sistemleri analiz programı kullanılarak yapılmıştır. Gerçek sistem parametreleri kullanılarak farklı zaman dilimleri için sistem çıktıları incelenmiştir. Tasarlanan HVDC sistemin var olan sistemde yük akışına nasıl etki ettiği saptanmıştır.
İki eksenli güneş takip sisteminin tasarımı ve prototipinin üretimi
Günümüzde artan nüfus ve gelişen teknoloji ile birlikte mevcut enerji kaynaklarının yetersiz kalacağı görülmektedir. Güneş panellerinden optimum şekilde yararlanmak için uygun güneş konum takibi yapmak önemli hale gelmiştir. Bu tez çalışmasında, gün boyunca güneş takibi yapan hem yatay olarak hem de kuzey-güney yönünde çift eksenli hareket edebilen fotovoltaik sistemi tasarlanmıştır. Yapılan çalışmanın en önemli kısmını oluşturan PIC18F452 tabanlı elektronik kart tasarımı, taşınabilir sistemin bulunduğu konum verileri yani enlem ve boylam değerleri doğrultusunda sisteme uygun pozisyon sağlamaktadır. Ayrıca yerel saate göre de güneşin günlük açılarının değişimi takip edilmektedir. Sistemin Proteus'ta simülasyonu yapıldıktan sonra LCD'de istenilen gün için açı ve saat değerleri kontrol edilebilmektedir. PIC18F452 için ara yüz olarak kullanılan Proton Compiler ile elektronik kartın sistematik şekilde yazılımı sağlanmıştır. Sistemde bulunan akü yardımıyla elektronik kart ve motorlar beslenirken, panel çıkışındaki regülatör yardımıyla akü uygun şekilde şarj edilmektedir. Güneş konum takibi yapan sistem verileri ile sabit konumlandırılmış fotovoltaik sistem verileri karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlardan, çalışmada tasarlanan ve prototipi üretilen güneş takip sisteminin uygunluğu görülmüştür.
Akıllı şebekelerde hesapsal yöntem uygulamaları
Bu tezde, bilgi teknolojilerinde kullanılan farklı hesapsal yöntemler, elektrik şebekelerinin mevcut kavramsal modeliyle birleştirilerek akıllı şebekeler alanında karşılaşılan sorunlar üzerinde uygulanmıştır. Akıllı şebekelerde; hesapsal yöntemlerin etkin biçimde uygulanabileceği talep tarafı yönetimi, kişisel bilgi güvenliği ve elektrikli araba şarj problemi gibi alanlarda incelemeler yapılmıştır. Burada karşılaşılan sorunlar için yeni yöntemler geliştirilip sunulmuştur. Literatürde bulunan talep tarafı yönetim modellerinin, elektrik şebekeleri gibi çok sayıda kullanıcının bulunduğu ve hesapsal karmaşıklığın arttığı ortamlarda ne kadar etkin olacağı tartışmalıdır. Karmaşıklığın fazla olduğu durumlarda bütün talep bilgilerinin eksiksiz incelenmeye çalışılması yerine, talep analizinin eksik bilgiyle yapılması karmaşıklığın fazla olduğu durumlarda daha pratik olur. Bu düşünceden hareketle, bu tezde geliştirilen yöntem eksik bilgiden ya da haberleşme gecikmelerinden çok fazla etkilenmez. Geliştirilen yöntem, eksik bilginin olduğu durumlardaki talebin etmen-tabanlı bir sistem tarafından işlenebilmesini sağlar. Bu çalışma, Pisagor bulanık kümelerini Bayes oyunlarındaki oyuncuların eylem mekanizmalarında kullanan literatürdeki ilk çalışmadır. Bu tezde, akıllı sayaçlardan elde edilen okuma verilerinin güvenliğinin sağlanabilmesi için zaman-serileri veri birleştirme yöntemi de geliştirilmiştir. Bu yöntem, zamansal karmaşıklığı düşük bir güvenlik sağladığı için akıllı sayaçlar gibi sınırlı donanıma sahip cihazlar için uygun ve farklı saldırı çeşitlerine karşı dayanıklı olmaktadır. Literatürde bulunan, diğer kişisel bilgi güvenliğini koruma amaçlı veri birleştirme yöntemlerinden farklı olarak, önerilen yöntemin veri birleştirme ve bilgi güvenliğini koruma maliyetleri düşüktür ve verinin yeniden oluşturulması işlemi kayıpsız bir biçimde gerçekleşmektedir. Bu sayede, altyapı kurulum maliyetlerini azaltmak mümkün olur. Ayrıca, bu tez çalışmasında modern işletim sistemlerinde bulunan süreç zamanlaması algoritmalarından esinlenerek, elektrikli arabaların eş zamanlı şarj edilmeleri sırasında şebekede doğuracakları yüklenme sorununa çözüm olabilecek bir piyango tabanlı şarj yönetim sistemi geliştirilmiştir. Piyango-tabanlı zamanlama stratejisini, bu amaç doğrultusunda kullanan çok fazla çalışma bulunmamaktadır. Geliştirilen yöntem, genetik algoritma tabanlı bir çözümden daha iyi bir performans göstermiştir ve toplam ayrılabilir enerji miktarını kısıtlayarak tepe-yük değerlerini azaltabilmesiyle yenilikçi bir katkı sağlamıştır. Son olarak, yenilenebilir enerji kaynaklarının şebekeye katılımı ile ortaya çıkan dalgalanma sorununa çözüm için kullanımı düşünülen arabadan şebekeye aktarım yöntemi incelenmiş ve ekonomik açıdan analiz edilmiştir. Bu amaç doğrultusunda, literatürdeki diğer çalışmalardan farklı olarak hem araç batarya ömrünün hem de sürücü davranışının dikkate alındığı bir benzetim çalışması yapılmıştır.
Dağıtılmış üretim kaynaklarının arsin trafo merkezi ve radyal dağıtım şebekesine etkileri
Nüfus artışı ve sanayin gelişmesiyle Türkiye'de elektrik enerjisine talep artmaktadır. Bu talebin bir kısmını karşılamak için son yıllarda birçok dağıtılmış üretim kaynağı tesis edilmiştir. Bu amaç için Karadeniz Bölgesinde de çok sayıda nehir tipli hidroelektrik santral işletmeye alınmıştır. Bu santraller enerji kaynağına yakın yerde kurulmuş ve bölgedeki mevcut dağıtım hatlarına bağlanmıştır. Bu tezde DÜK'lerin dağıtım şebekesinin gerilim profiline ve kısa devre arıza akımına nasıl etkilediği araştırılmıştır. Bütün benzetimlerde DIgSILENT Gmbh firmasından DIG-CP-12856 / DIG-PF-12856-11126" protokol numarası ile ücretsiz edinilen Powerfactory 15.2.5 programı kullanılmıştır. Yapılan analizler sonucu, DÜK'lerin özellikle yoğun güç tüketiminin olduğu saatlerde şebeke gerilim profilini iyileştirdiği, Güç trafolarının aşırı yüklenmesini engellediği, ancak güç bağlantı noktalarına yakın bölgelerde tek faz ve üç faz arıza akımlarını önemli ölçüde artırdığı belirlenmiştir.
The effects of channel characteristics on relay behavior and position in cooperative communication
Wireless communication is a communication with a lot of challenges like shadowing, multipath fading, noise and cell coverage that make the communication between transmitter and receiver to be unreliable. Recently, a new concept of Cooperative Communication (CC) was suggested in order to help the communication in wireless network. The main idea that comes with the CC was to helps all the mobiles users and nodes in a network to help each other to send the signal between then until it is transmitted to destination in a cooperative way. In this way the information is not send to the destination by only one user itself but also it passes through others users to help the information to reach the destination. In CC the receiver will not receive the information data from only one user but from different users which makes the receiver to choose the coming information data with good conditions because it is very rare in a network to have all the all users with down links to destination. This project is based on CC in wireless networks. We showed the interest of CC on Bit Error Rate (BER) performance analysis with either an Amplify-and-Forward (AAF) or Decode-and-Forward (DAF) cooperation protocol using Matlab simulation. Through simulation results, it is shown that the best position of a relay node depends on the fading characteristics but also on the distance between the source and the destination.