3,010
Archived Theses
3
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Senkron doğrudan dizili KBÇE sistemleri için çok-yollu sönümlemeli kanallarda tek kod çevrimsel kaydırma (TKÇK) çok kullanıcılı sezicinin turbo kodlama ve çoklu anten alım çeşitliliği ile performans artırımı
Bugünün ve geleceğin önemli uygulama alanları olan 3G, 4G geniş bant kablosuz haberleşme sistemlerinin ve daha pek çok yeniliğin performansını, çoklu anten teknolojisini yüksek spektral etkinlik ve veri hızı sağlayan uygun haberleşme yöntemleriyle birleştirip kullanarak artırmak mümkündür.Mobil iletişimin giderek daha çok önem kazandığı şu günlerde bant genişliğinin çok daha fazla kullanıcı için uygun olacak şekilde daha verimli kullanımı öncelikli bir konu halini almıştır. Eşit derecede önemli diğer bir konu da söz konusu iletişimin güvenliği ve güvenilirliğidir. Bu sorunların çözümü için kullanılan yöntemlerden biri de Kod Bölmeli Çoklu Erişim sistemidir.Bu çalışmada çok yollu sönümlemeli kanallarda, senkron Kod Bölmeli Çoklu Erişim sistemlerinin Tek Kod Çevrimsel Kaydırma (TKÇK) sezici tipi kullanılarak, MATLAB simülasyon programı ile bit hata oranı (BER) analizleri gerçekleştirilmiştir. Söz konusu çalışma, alıcı anten çeşitlemesi maksimum oran birleştirme tekniği kullanılarak çoklu anten yapısına genişletilmiş ve önerilen sezici yapısı literatürde tanımlı diğer sezici yapılarıyla karşılaştırılmıştır. Son olarak sistem mimarisine Turbo Kodlama tekniği eklenmiş ve bu yöntemin Tek Kod Çevrimsel Kaydırma sezici tipinde sağladığı performans iyileşmesi analiz edilmiştir.Anahtar Kelimeler : Kod bölmeli çoklu erişim, Tek kod çevrimsel kaydırma çok kullanıcılı sezici, Alıcı anten çeşitlemesi, Turbo kodlama
Düzce şartlarında bir evin enerji ihtiyacını karşılayacak fotovoltaik sistemin kurulumu
Yenilenebilir enerji kaynaklarının önem kazanmasıyla birlikte güneş enerjisinden elektrik enerjisi elde edilen fotovoltaik(FV) sistemler üzerindeki çalışmalar ve uygulamalar son yıllarda yaygınlaşmıştır. Ülkemizin güneş enerjisi potansiyelinin yüksek olması bu alandaki endüstriye yönelik çalışmaları hızlandırmıştır. FV sistemlerin, güneş enerjisini doğrudan elektrik enerjisine dönüştürebilmeleri, çevreyi kirletmemeleri, yapılarının basit ve uygulamalarının kolay olmaları en önemli tercih sebebidir. FV sistemler çıkış gerilimi açısından şebekeye bağlı (on grid) ve şebekeden bağımsız (off grid) olarak iki farklı şekilde uygulanabilmektedir. Güneş panelinin konumu olarak da sabit ve hareketli sistemler olarak tasarlanabilmektedir. Bu çalışmada Düzce şartlarında bir evin elektrik enerjisi ihtiyacını karşılayacak güce sahip bir FV sistem gerçekleştirilmiştir. Uygulama şebekeden bağımsız ve güneş takip eden (tracking) sistem olarak gerçeklenmiştir. Sistemin kurulu gücü yaklaşık 2.5 kW tır. Yapılan bu çalışma ile hem yenilenebilir enerji ile beslenen bir konut için elektriksel olarak projelendirme hem de matematiksel analiz ve fizibilite ortaya konulmuştur. Kurulacak sistem Düzce şartlarına göre projelendirildiğinden Düzce de kendi elektrik enerjisini güneş enerjisinden sağlamak isteyenler için bir model olmuştur. Ayrıca güneş enerjisinden elektrik enerjisi üretimi ile ilgili yapılacak kapsamlı bilimsel çalışmalar için de bir uygulama sahası olmuştur. Aynı zamanda Oransal- İntegral-Türev (PID) kontrol kullanılarak DA-DA dönüştürücü çıkış geriliminin sabit tutulması sağlanmıştır. Sistem önce kontrolsüz bir şekilde çalıştırılmış daha sonra klasik yöntem Ziegler Nicols (ZN) ile katsayıları bulunan PID kontrol ile çalıştırılmıştır. Son olarak ise bir optimizasyon yöntemi olan Parçacık Sürü Optimizasyonu (PSO) ile katsayıları bulunan PID kontrol yöntemi kullanılarak sistem çalıştırılmıştır. Elde edilen Sonuçlara göre, PSO ile katsayıları bulunan PID kontrol sisteminin gerilimi referans değerine daha kısa sürede getirdiği görülmüştür.
Yüz bulma ve tanıma sistemleri kullanarak kimlik tespitinin yapılması
Son yıllarda yüz tanıma alanında önemli başarılar elde edilmiştir. Yüz tanıma, bankacılıkta kimlik onaylamada, kontrollü alanlara girişte, başta havaalanlarında olmak üzere güvenliğin üst düzey olduğu yerlerde, makineleri kontrol etmede ve kişilerin takibinde kullanılan özel bir örüntü tanımadır. Bu tez çalışmasında bir yüz tanıma sistemi tasarlanmış, PCA (Temel Bileşen Analizi), LDA (Doğrusal Ayraç Analizi) ve LBP (Yerel İkili Örüntü) yüz tanıma yöntemleri kullanılarak Yale ve ORL veritabanları üzerinde test edilmiştir. Yüzün tespit edilmesinde Adaboost algoritması kullanılmıştır. Yale veritabanı, sağdan aydınlanmış, merkezden aydınlanmış, soldan aydınlanmış, gözlüksüz, gözlüklü, normal, göz kırpmış, uykulu, şaşkın, mutlu, üzgün yüz görüntüleri içermektedir. Yüz tanıma ön işleme adımlarında HE (Histogram Eşitleme), HE+Medyan Filtresi, HE+Gaussian Filtesi, HE+Laplace Filtresi kullanılmıştır. Görüntünün poz ve aydınlatma durumuna göre sistemin en uygun yöntemi seçmesi sağlanmıştır. Bu şekilde yüz tanıma oranında %6' ya kadar olan başarım artışları elde edilmiştir. Uygulama Microsoft Visual Studio 2010 C#.Net programı kullanılarak geliştirilmiştir. Görüntü işleme algoritmaları için EMGU CV kütüphanesi, veritabanı işlemleri için SQL Server 2008 Express kullanılmıştır.
Yükseltici DA/DA dönüştürücü devrelerde yumuşak anahtarlama analizi ve deneysel çalışmaları
Yükseltici (boost) türü dc/dc dönüştürücüler, bir çok güç elektroniği devresinin giriş katın da hem bara gerilimini yükseltmek hem de şebekeden çekilen akımı şebeke gerilimiyle aynı faza getirmek amacıyla sıklıkla kullanılırlar. Anahtarlama frekansının artırılmasıyla daha yüksek güç yoğunluğu ve daha hızlı geçiş cevabı elde etmek mümkündür. Ancak, anahtarlama frekansı arttıkça, anahtarlama kayıpları ve elektromanyetik girişim (EMI) ve radyo frekans girişim (RFI) gürültüsü de artar.Sert anahtarlamadaki bu problemlerin çözülmesi ihtiyacıyla "Yumuşak anahtarlama" kavramı ortaya çıkmıştır. Genel olarak yumuşak anahtarlama teknikleri, sıfır akımda anahtarlama (SAA), sıfır gerilimde anahtarlama (SGA), sıfır akımda geçiş (SAG) ve sıfır gerilimde geçiş (SGG) ile anahtarlama şeklinde sıralanabilir.Bu tezde genel olarak yumuşak anahtarlama teknikleri incelenmiş ve literatürden örnekler sunulmuştur. Önerilen Yumuşak Anahtarlamalı Yükseltici Dönüştürücü devresi detaylı olarak incelenerek devrenin simülasyonu sunulmuştur. Simülasyon sonuçları, 50 kHz çalışma frekanslı ve 80W, 100W ve 120W çıkış güçlü bir yükseltici deney düzeneği ile doğrulanmıştır.
Otonom araçlarda eş zamanlı lokasyon ve haritalandırma ile genetik algoritma kullanılarak optimum yol seçimi
Teknolojik gelişmeler ve bu zamana kadar biriken bilgilerin ışığında otonom sistemlerde muazzam bir ilerleme kaydedilmiştir. Bu sayede otonom sistemler çarpışmadan kaçınma, trafik işareti tespiti, haritalama vb. sayısız akıllı işlevleri gerçekleştirebilmektedir. Gerçek zamanlı otonom araçların en zorlu problemi aracın kendi kendine haritalandırma ve lokasyon işlemlerini yapabilmesidir. Genetik Algoritma (GA) kullanarak optimize edilmiş lokasyon uygulaması ile otonom araçlar için sürüş güvenliğinin artması beklenmektedir. Bu çalışma da lazer tabanlı bir lokalizasyon ve haritalama tekniğinin üzerine odaklanılmıştır. Gerçekleştirilen sistemde sanal bir test ortamı kurulmuş ve bir otonom araç üzerinde denemeler yapılmıştır. Çalışma kapsamında sanal makineler oluşturularak üzerlerine Linux işletim sistemi kurulmuştur. Sonra bu sanal makinelere ROS ortamında TurtleBot3 kurulmuş ve iç mekân lokalizasyonu yapılarak bir harita elde edilmiştir. Bu harita genetik algoritma ile en kısa mesafelerin bulunmasını sağlamak için kullanılmaktadır. Gözlemler neticesinde simülasyon ortamındaki robot yüksek başarımla istenilen konuma gidebildiği sonucuna ulaşılmıştır.
Gelecek nesil mobil iletişim sistemlerinde pilot kirliliğinin azaltılmasında karınca kolonisi optimizasyonu ile verimli pilot atama yaklaşımı
Gelecek nesil mobil iletişim sistemlerinden, gecikmeyi azaltma, veri hızını arttırma, enerji tasarrufu sağlama, maliyeti düşürme ve spektrum verimliliği gibi konularda iyileştirmeler yapılması beklenmektedir. Çok sayıda antene sahip Büyük Ölçek Çok Girişli Çok Çıkışlı sistemleri kullanmanın getireceği avantajlar olmasına rağmen bazı zorluklar da karşımıza çıkmaktadır. Bu zorluklardan biri de pilot kirliliğidir. Yukarı bağlantı iletimi esnasında her bir kullanıcı baz istasyonuna τ uzunluğunda pilot dizileri gönderir. Sistem terminal sayısıyla orantılı olan bu büyük uzunluktaki ortogonal pilot dizileri kanal tutarlılık aralığı nedeniyle veri hızını etkiler. Daha fazla terminale hizmet vermek ve sistemin verimliliğini arttırmak için pilot dizilerinin tekrar kullanılması gereklidir. Sınırlı bant genişliği ve zaman tutarlılık aralığı gibi kısıtlar nedeniyle sınırsız sayıda pilot dizileri atamaları gerçekleştirilememektedir. Aynı pilot dizilerini kullanan kullanıcıların gönderdiği sinyaller birbiriyle ortogonallik özelliği göstermemesinden dolayı sistemde pilot kirliliği oluşmaktadır. Bu tez çalışmasında öncelikle pilot kirliliği etkisinin giderilmesine yönelik pilot atama çalışmaları incelenmiştir. Pilot atama yöntemleri özenle seçilmiş kullanıcı gruplarına farklı pilot dizileri atamayı temel alarak koordine edilir. Bazı çalışmalarda hücreler merkez ve kenar olarak ikiye ayrılırken bazılarında sistemdeki yüksek ve düşük girişim yapan kullanıcılara göre ayrı atamalar gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada diğer çalışmalardan farklı olarak pilot tahsisi yapılırken meta sezgisel bir optimizasyon yöntemi kullanılmıştır. Karınca kolonisi optimizasyonu ile pilot kirliliği probleminin azaltılması için uygun görülen benzetim programı ile başarım değerlendirmesi yapılmış ve diğer kıyası yapılan yöntemlere nazaran daha iyi sistem başarımı elde edildiği gözlemlenmiştir.
Fotodiyot dizisi ile görünür ışık haberleşme sistemi tasarımı ve gerçeklenmesi
Bu tez çalışmasında görünür ışık haberleşme sistemlerinde fotodiyot dizisi kullanımının haberleşme performansına etkileri incelenmiştir. Optik verici kısmında farklı dalga boylarında ışıma yeteneğine sahip yeni nesil power LED'ler ve farklı açılı lensler; optik alıcı kısmında ise görünür ışık bandında ışığa duyarlı PIN fotodiyotlardan oluşan bir algılayıcı dizisi, opamplı karşılaştırma devresi ve ortalama gerilim izleyici (AVT) bloğu bulunmaktadır. Tasarlanan haberleşme sistemi ile LED'in ışık renginin, LED akımının, lens açısının, optik verici ile optik alıcı arasındaki mesafenin veri transfer hızına etkileri incelenmiştir.
Yüksek ve düşük güçlü bir senkron makinanın sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi
Ülkemizde elektrik enerjisi tüketiminin 2023 yılında 385 TWh'e ulaşması beklenmektedir. Bu sayısal rakam, elektrik enerji ihtiyacının karşılanmasında çok önemli bir yere sahip olan senkron generatörler konusunda, önümüzdeki yıllarda da verimli üreteç çalışmalarının artarak devam edeceğini göstermektedir. Senkron generatörler, elektrik enerjisi üretiminde en yaygın kullanılan elektrik makinalarıdır. Senkron makinaların motor olarak kullanımları çok yaygın değildir. Sadece çok yüksek güç seviyelerinde kullanılırlar. Ancak kalıcı mıknatıs sektöründe oluşan kısıtlar, senkron motorların orta güç seviyelerinde kullanılabilmesi açısından yeni bir bakış açısı getirmiştir. Bu çalışmada, literatürde tasarımı diğer makinalar kadar incelenmemiş ve hem generatör ve hem de motor kullanım olanağı olan senkron makinaların, tasarım ve analiz aşamaları, adım adım (step by step) ortaya konulmuştur. Çalışmada; yüksek ve düşük güç için tasarımda kullanılan denklemler elde edilmiş, bu denklemler Matlab m.file koduna çevrilmiştir. Matlab ile elde edilen sonuçlar, Ansys Maxwell RMxprt çıktılarıyla karşılaştırılmış ve irdelenmiştir. Çalışmada son olarak; RMxprt çıktıları Ansys Maxwell 2D'ye aktarılmış ve yüksek güçlü bir senkron generatör için analiz sonuçları elde edilerek yorumlanmıştır. Ayrıca 1.5 kW lık bir senkron makinanın hem RMxprt, hem de Ansys Maxwell 2D analizleri motor ve generatör çalışma durumları için incelenmiştir.
İçme suyu üretim tesislerinde, klor ölçümlerinin scada sistemine taşınmasında gprs haberleşme yönteminin uygulanması
Bu çalışma, bir içme suyu üretim tesisinde, merkezi SCADA sisteminden uzak ve dağınık mesafelerde bulunan klor ölçüm sonuçlarını, kablosuz bir yöntemle merkeze taşınması ihtiyacıyla gerçekleştirilmiştir. Klor ölçüm sonuçlarını merkez SCADA'ya aktarmak için yöntem olarak GPRS haberleşme seçilmiştir. Tesiste tecrübe edilen RF haberleşme yerine GPRS haberleşme yönteminin uygulanmasında, lokasyonların merkeze uzaklığı ve engebeli ortam koşulları nedeniyle etkili olmuştur. Modemler arasında sunucu-istemci haberleşme mimarisi tasarlanmıştır. Analizör verileri lokal PLC'lere alınarak istemci görevi üstlenen GPRS modem ile internete çıkarılmış, merkez noktadaki sunucu modem aracılığıyla da merkezi PLC'ye ve oradan da SCADA'ya taşınmıştır. SCADA içerisinde tasarlanan grafik sayfaları ile operatörlerin verileri hem anlık hem de geçmişe yönelik takip etmesi ve hızlı aksiyon alması sağlanmıştır. Çalışma sonucunda veri transferini olumsuz yönde etkileyen unsurlar da incelenmiştir. İnternette yaşanan kesintilerin, arızaların (modem, PLC, analizör ve kablo arızaları) GPRS haberleşmesini olumsuz yönde etkilediği görülmüştür. İncelemeler sonucunda, veri transferi için yazılmış PLC lojikleri arasında yer alan mesaj komutlarının sayısının ve çağrılma sıklıklarının, PLC döngü süresini etkilediği ve bu durumun da veri transferini dolaylı yoldan veri transferini etkilediği gözlemlenmiştir. Hızı ve internetin çektiği dünyanın her yerinden veri aktarılabilir olması, olumlu yanı olarak belirtilebilir. Haberleşmenin sürekliliği için internetin kesintisizliğine ve GSM şirketine bağlı kalınması sebebiyle, veri akışındaki kesintilerin önem arz etmediği proseslerde uygulanabilir olduğu, kritik prosesler için (özellikle ekipman kontrolünde) güvenilir bir haberleşme yöntemi olmadığı kanaatine varılmıştır.
Gömülü sistem platformu üzerinde görüntü işleme tekniklerinin uygulanması
Gömülü sistemler, görüntü işleme teknikleri ve derin öğrenme algoritmaları, nesne tanıma, robotik uygulamalar, savunma sanayi için geliştirilen otonom ve uzaktan kontrol edilebilen sistemler, medikal uygulamalar, yüz tanıma ve araç plaka okuma gibi uygulamalarda kullanılmaktadır. Gömülü sistem uygulamalarında tasarıma bağlı olarak algoritmaların boyutu ve karmaşıklığı artmaktadır. Özellikle gerçek zamanlı görüntü işleme uygulamalarında işlem yükü, algoritmaların hafızada kapladığı alan ve güç tüketimi daha çok artmaktadır. Bu yüzden, tasarımın en uygun donanım yapısında gerçeklemesi büyük önem arz etmektedir. Bu tez kapsamında uygun gömülü sistem platformlarının seçimleri ile gerçekleştirilebilecek görüntü işleme uygulamaları hakkında detaylı bilgiler verilmektedir. Bilgisayar tabanlı yazılım programları, Raspberry Pi ve FPGA gömülü sistem platformlarında, yapay zeka modelleri kullanılarak uygulamalar gerçekleştirilmiştir. İlk olarak temel görüntü işleme algoritmalarını farklı yazılım dilleri ve platformlarında geliştirilerek uygulamalar gerçekleştirilmiştir. Tez kapsamında gerçekleştirilen uygulamaların bilimsel katkıları ve yenilikleri; bu tez kapsamında görüntü işleme algoritmalarının gömülü sistem platformlarında gerçek zamanlı uygulanabilirliği araştırılmış ve geliştirilmiştir. Bu uygulamaların akıllı sistemler haline dönüştürülmesi için derin öğrenme modelleri, karşılaştırmalı sonuçlar ile geliştirilmiştir. Görüntü üzerinde özellik çıkarımı ve akciğer x-ışını görüntülerinde virüslü bölgenin teşhisi için yeni bir normalizasyon tekniği önerilmiştir. X-ışını görüntülerinde Covid-19 virüsü tespitini derin öğrenme modelleri kullanarak, önerilen normalizasyon tekniği ile Covid-19 virüsü tespit etme oranı %83.01'den %96.16'ya çıkartılmıştır. Ayrıca, tez kapsamında geliştirilen görüntü işleme teknikleri ve derin öğrenme modelini kullanarak farklı koşullar altında elde edilen görüntüler üzerinde araç plaka tanıma işlemleri gerçekleştirilmiş ve bu uygulamaların performansları deneysel sonuçlar ile doğrulanmıştır.
Güç sistemlerinde yük-frekans kontrolünde PID denetleyici ve parametrelerinin simbiyotik organizmalar arama algoritması ile ayarı
Bu çalışmada, iki alanlı termal güç sistemi ve termal, hidro ve gaz enerji santralleri gibi farklı güç üretim kaynaklarına sahip çok kaynaklı bir güç sisteminin Yük Frekans Kontrolü (YFK) uygulaması işlenmektedir. Elektrik enerjisi üreten bu sistemlerin YFK performansını artırmak için basit yapılı bir PID (Oransal-İntegral-Türev) denetleyici kullanılmıştır ve PID denetleyici parametrelerinin en uygun değerlerini elde etmek için yeni bir amaç fonksiyonu önerilmiştir. Optimizasyon tekniği olarak ise yakın zamanda önerilen, güçlü yapısı ile tanınan simbiyotik organizmalar arama algoritması (SOAA) kullanılmıştır. YFK uygulaması yapılan tüm enterkonnekte elektrik güç sistemleri MATLAB/Simulink ortamında modellenmiş ve SOAA ise MATLAB/m-file ortamında kodlanarak denetleyici parametrelerinin optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Önerilen yaklaşımın performansı ilk olarak iki alanlı ara-ısıtmasız (non-reheat) termik güç sistemi ve doğrusal olmayan iki alanlı ölü bantlı governor (governor dead band) özellikli ara-ısıtmasız termik güç sisteminde test edilmiştir. Daha sonra çok kaynaklı tek alanlı güç sistemi, çok kaynaklı iki alanlı güç sistemi ve yüksek gerilim doğru akım baralı çok kaynaklı iki alanlı güç sistemin üzerinde test edilmiştir. Çalışmanın literatüre katkısının ispatı için her bir sistemden elde edilen sonuçlar ilgili literatür çalışmalarında önerilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Elde edilen karşılaştırma sonuçlarına göre SOAA tekniği ve önerilen amaç fonksiyonu kullanılarak ayarlanan PID denetleyici ile frekans değişimi ve bağlantı hattındaki güç değişim eğrilerinde büyük ölçüde iyileşme olduğu görülmüştür. Böylece basit yapısına rağmen önerilen yaklaşımın literatürdeki çalışmalara iyi bir alternatif olabileceği bu tez çalışmasıyla ortaya konmuştur.
Kalıcı mıknatıslı senkron generatörlü rüzgâr enerjisi dönüşümsistemlerinde maksimum güç kontrolünün akıllı yapı tabanlımodellemesi
Rüzgâr enerjisi, elektrik üretiminde kullanımı giderek artan yenilenebilir bir enerji kaynağıdır. Enerji sisteminin verimliliği, uygun elemanların ve kontrollerin seçimine bağlıdır. Bu şekilde rüzgârdan daha etkin şekilde yararlanılarak daha verimli ve daha az maliyetli enerji üretimi sağlanabilir. Rüzgâr enerjisi dönüşüm sistemlerinde, değişken hızlı rüzgâr türbinleriyle uyumlu kalıcı mıknatıslı senkron generatörler ön plana çıkmaktadır. Bu tip generatörler elektriksel kayıpları azaltabileceği gibi mekanik bileşenlere bağımlılığı azaltarak genel sistem performansını yükseltir. Uygun kontrol yöntemleri aracılığıyla yüksek verimlilikte çalışabilmeleri rüzgâr enerjisinde kullanımlarını arttırmıştır. Anlık rüzgâra göre dönüşüm sisteminin çalışma noktası ayarlanarak yapılan kontrol maksimum güç noktası izleme kontrolü olarak tanımlanmaktadır. Temel hedef, anlık rüzgâra göre sistemin verimliliğini en üst düzeyde tutabilmektir. Bilgisayar ortamında yapılan modelleme çalışmaları, farklı kontrol yöntemlerinin analizine ve en uygun kontrol tekniğinin seçimine olanak sağlar. Bu çalışmada; dönüşüm sisteminin temel bileşenleri, temel kontrol yöntemleri açıklanmış. Farklı maksimum güç noktası izleme kontrolleri MATLAB/Simulink ortamında modellenerek farklı sistem büyüklükleri üzerinden bu yöntemlerin karşılaştırmalı analizleri gerçekleştirilmiştir. Farklı rüzgâr profillerine göre kontrol yöntemleri uygulanmadığında sistem büyüklüklülerinde büyük düşüşler ve düşük üretim performansı gözlemlenmiştir. Kontrol modellemeleri gerçekleştirildiğinde tüm yöntemler için sistemin üretim performansında iyileşme görülürken bu yöntemlerden akıllı kontrol yapısı olarak tanımlanan bulanık mantık kontrolü, rüzgâr enerjisi dönüşüm sisteminin daha kararlı ve daha verimli çalışmasını sağlanmıştır.
Elektrikli bisikletin kablosuz şarjının denetimi için ileri dönüştürücü uygulaması
Günümüzde otomotiv teknolojisi elektrikli araçlar üzerine yoğunlaşmaktadır. Elektrikli araçların kullanımını daha da yaygınlaştıracak teknoloji bu araçların hızlı ve kolayca şarj olmasına bağlıdır. Bireysel kullanım açısından elektrikli bisikletler günümüzde yaygın şekilde kullanılmaktadır. Bu tez, elektrikli bisikletlerin kablosuz şarjı ile ilgilidir. Bunun için 36 V'luk batarya grubuna sahip 250 W'lık bir elektrikli bisikletin kablosuz şarjı için endüktif güç aktarım sistemi tasarlanmış ve deneysel olarak gerçekleştirilmiştir. Endüktif güç aktarımında Seri-Seri rezonans topolojisi kullanılmış ve tasarımda kablosuz güç aktarım standartları dikkate alınmıştır. Elektrikli araçların kablosuz şarjında genelde alıcı ve verici tarafta 400 V doğru akım barası kullanılmaktadır. Ancak düşük güçlü ve 36 V gerilime sahip bir batarya grubu için tasarlanacak endüktif güç aktarımı için 400 V yerine 60 V doğru akım barası daha uygundur. Bu durumda eviriciyi beslemek için birincil tarafta düşürücü bir doğru akım- doğru akım dönüştürücü gerekmektedir. Bu tezde 230 V alternatif akım şebeke doğrultulduktan sonra eviriciyi beslemek için ileri dönüştürücü tasarlanmıştır. Batarya şarj sırasında eşdeğer empedans değeri değiştiği için, rezonansta çalışan güç aktarım sisteminin sekonder akım ve gerilimi değişmektedir. İkincil tarafın yüksüz kalması veya hizalama hatalarında evirici akımının aşırı artmasını engellemek ve şarj seviyesine göre alıcı tarafın uygun akım ve gerilim seviyesinde kalmasını sağlamak için, gerekli denetim algoritması da ileri dönüştürücü üzerinde tasarlanmıştır. İleri dönüştürücünün çıkışındaki akım ve gerilim bilgisi dikkate alınarak, analog olarak kablosuz şarjın denetimi sağlanmıştır. Bunun için tepe akım kipinde çalışan dönüştürücü için iki adet sezici direnç kullanılarak iki ayrı akım seviyesi kullanılmıştır. İlk akım seviyesi sabit akım bölgesi, ikinci akım seviyesi ise sabit gerilim bölgesi için kullanılmıştır. Tepe akım kipinde çalışan ileri dönüştürücünün ve geliştirilen denetim algoritmasının başarımı, hem benzetim programı ile hem de deneysel olarak değişken yüklerde test edilmiştir. Buna göre tasarlanan endüktif güç aktarımı %94 verim ile ve ileri dönüştürücü %92 verim ile çalışmaktadır.
IEEE 802.15.6 tabanlı kablosuz vücut alan ağları arasında coğrafi yönlendirme algoritması tasarımı ve benzetimi
Uzaktan sağlık izleme sistemlerine olan ihtiyaç özellikle pandemi süreçlerinde daha da artmaktadır. İnsan vücudu üzerine ya da çevresine konumlandırılacak algılayıcı özelliğe sahip kablolu/kablosuz elektronik aygıtlar sayesinde anlık olarak bireylerin sağlık bilgilerinin uzak bilgisayarlara veya kişilere taşınması sağlanmaktadır. Bu sayede özellikle karantinada olan insanların sağlıkları hakkındaki bilgiler toplanıp teşhis ve tedavi süreçlerinde kullanılabilmektedir. Algılayıcı/eyleyici düğümlerden gelen veriler bir koordinatör düğüm tarafından toplanarak kontrol edilmektedir. Bu haberleşme protokolü IEEE 802.15.6 standardıyla anılmaktadır ve Endüstriyel Bilimsel Tıbbi (ISM) bandında kullanılabilmektedir. Kablosuz Vücut Alan Ağları (KVAA) olarak bilinen bu ağlar aslında hastalıkların erken tespiti, yaşlıların gerçek zamanlı hasta takibi vb. için kullanılabilen geleneksel Kablosuz Algılayıcı Ağlarının (KAA) bir alt dalıdır. Sağlık alanında kullanılan KVAA'lar bireyden toplanan hayati verilerin en kısa sürede ve en az gecikme ile gerekli birimlere yönlendirecek şekilde tasarlanmaktadırlar. Bu tez çalışmasında KVAA-içi haberleşme için IEEE 802.15.6 protokolü kullanılmıştır. Ayrıca KVAA-arası haberleşme için coğrafi tabanlı bir yönlendirme algoritması tasarlanmıştır. Coğrafi yönlendirme, coğrafi konum bilgisine dayanan bir yönlendirme şeklidir. Kablosuz ağlar için önerilen bu yaklaşım kaynağın ağ adresini kullanmak yerine hedefin coğrafi konumuna bir mesaj göndermesi fikrine dayanmaktadır. Bu çalışmada, tüm protokoller ve algoritmalar Riverbed (OPNET) Modeler benzetim programında geliştirilmiştir. Çalışmada farklı yoğunluk ve önceliklere sahip senaryolar için gecikme ve iş çıkarım oranları incelenmiş ve tasarlanan algoritma iç mekanda olması durumu için de AODV algoritması ile iletim sağlanan bir yapı tasarlanmıştır. Toplanan veriler soket programlama yardımıyla nesnelerin interneti yazılımları olan InfluxDB veri tabanına Node-RED ile kaydedilerek Grafana arayüzünde görselleştirilmiştir. Bu sayede pandemi gibi olağanüstü durumlarında kontrol altında tutulması gereken maske takma durumu, en yakın kişiye uzaklık, kan basıncı, kalp atış hızı, oksijenlenme miktarı, vücut sıcaklığı ve solunum sayısı gibi önemli parametrelerin gerçek zamanlı olarak takip edilebilmesi sağlanmıştır. IEEE/ISO 11073 kişisel sağlık veri standardının tanımladığı servis kalite gereksinimleri temel alındığında, KVAA için tasarlanan coğrafi yönlendirme algoritmasında iki farklı yoğunluğa sahip senaryo için elde edilen sonuçlara göre, kullanıcı yoğunluğu arttığı için gecikme sürelerinin arttığı ve iş çıkarım oranının bir miktar düştüğü saptanmıştır.
Modeling and simulation of Bazyan Gas Power Plant
The aim of this thesis is to investigate the modeling and simulation of the Bazyan gas power plant (BGPP). The demand for energy in the developing regions of the world has shown a clear increase in the recent past. Therefore, it is important to use power generations that have high efficiency and specific power output, low pollutant emissions and low operating and maintenance costs for possible use of available fuels. Industrial gas turbines are one of the established technologies for power generation. Power supply systems require the exact models of energy system elements. Exciter, speed control and gas turbine are important components of the production units. First, each part of the turbine is described by its transfer function, and then the block model is thoroughly built. In addition to the turbine, the IEEE AC7B excitation system with an Power system stabilizer (PSS2B), a synchronous generator and a transformer are considered in simulation studies. This model is then adapted to the newly installed gas power plant in the north of Iraq, called Bazyan Gas Power Plant (BGPP), using real data from the data sheets of the BGPP manufacturers. For the simulation, the station is connected to a load. Simulation studies are carried out under small signal disturbances, For example, a unit-step controller change, as well as large disturbing conditions such as ground fault and three phase faults. In each step, various system variables such as rotor angle, acceleration power, connection voltage and rotor speed are recorded and plotted.
Signature recognition by using SIFT and SURF with SVM basic on RBF for voting online
The Signature recognition is known as the process to verify a writer by examining the signature upon samples has been studied and stored in the database .This process has two types: The offline and the online. This thesis deals with the offline technique and proposed a SIFT and a SURF algorithm which is used to detector and descriptor keypoint (features) for each signature image. This process, Bag-of-word features, is operated by making vector quantization technique, which is outlined the key points for each training image inside a unified dimensional histogram. Features of bag-of-word are put inside multiclass Support Vector Machine (SVM) classifier established upon the Radial Basis Function (RBF) for a training and testing. Open CV C++ is used as an image processing tool and tool for feature extraction. In this thesis, the performance of SIFT on SVM based RBF kernel is compared with SURF on SVM based RBF kernel .It is found that the use of SIFT with SVM-RBF kernel system, has an accuracy of 98.75% and SURF with SVM-RBF kernel has an accuracy of 97.5%.We used TCP/IP that uses the client/server model of communication in which a computer user requests and is provided a service by another computer in the network. The client server network communication system is implemented by using java programming language for application interface and use to detect the network feature and use java serializable interface method to store the image of the system and important data of the system. Key Words: Signature recognition, SIFT, SURF, SVM-RBF kernel, BOW (bag of words), Open CV C++, TCP/IP.
Mamogram görüntülerinde anormalliklerin tespiti için grafik kod tabanlı algoritmaların geliştirilmesi
Nowadays, Mammography is the best available technique and method for early detection of breast cancer. The most common abnormalities in breast that may indicate breast cancer are appeared masses. Also, there are some signs that can lead to breast cancer diagnosis, such as architectural distortion and bilateral asymmetry. Generally, an algorithm is used to detect and classify breast cancer in mammography images. Three stages are presented: (1) Image preprocessing and mass segmentation, (2) feature selection and extraction and (3) classification. In the first stage which is preprocessing stage some image processing techniques can be used to enhance the image then segment the suspected mass inside the mammography image of the breast. Image pruning, applying smoothing and gaussian filters, thresholding and morphological operations are exaples and steps for image processing stage. The second stage is for selecting and extracting some features from segmented mass to use these features in the next and last step which is classification. Generally the features are related to the Intensity of the mass compared to the other parts of breast and background of the image. The last stage is classification and as it is clear from its name that it is a system for classifying the mass depending on the extracted features of the segmented mass from the previous step. There are some different algorithms for classifying such as support vector machine (SVM) and artificial neural network (ANN). In this system the ANN machine learning tool is used for the clasification stage to get the best result.
Güç sistemlerinde süperiletken arıza akımı sınırlayıcı tasarımı ve gerçekleştirilmesi
Güç sistemlerinde çeşitli sebeplerle meydana gelen arızaların sebep olduğu yüksek akım seviyeleri, sistem ve sistemdeki elemanlar için tehlikeli durumlar oluşturmaktadır. Arıza akımlarının sınırlandırılması, bu akımların zorlayıcı termal, dinamik ve elektromanyetik etkilerinden sistemin ve sistem elemanlarının korunması sağlar. Uygulamada birçok arıza akımı sınırlandırma yöntemi kullanılmaktadır. Bu yöntemler çalışma prensibi ve yapı bakımından birbirinden farklı olmasına rağmen hepsinin ortak amacı, sistemin güvenliğini ve güvenilirliğini sağlamaktır. Arıza akımı sınırlandırma yöntemleri sayesinde mevcut sistemde herhangi bir değişiklik yapılmaksızın işletme sürekliliği sağlanabilir. Bu çalışmada, modern arıza akımı sınırlandırma yöntemlerinden biri olan Süperiletken Arıza Akımı Sınırlayıcıların (SFCL) çeşitleri, çalışma prensipleri ve yapıları incelenmiştir. MATLAB/Simulink programında Rezistif SFCL (R-SFCL) modellenerek yapılan simülasyonlar ile R-SFCL'nin elektrik enerjisi iletim sistemine uygulanabilirliği incelenmiş ve sistem üzerindeki etkileri dalga şekilleri ile gösterilmiştir. Ayrıca laboratuvar ortamında örnek bir R-SFCL tasarımı yapılıp, oluşturulan deney sisteminde arızalar gerçekleştirilerek elde edilen gerçek veriler ile simülasyon sonuçları karşılaştırılmıştır. Bu tez çalışması ile R-SFCL'nin iletim sistemleri için ideal bir sınırlandırma yöntemi olabileceği ortaya konulmuştur.
Ticari elektrikli araç üstyapı dönüşümünde ek batarya yönetim sistemi tasarımı ve enerji verimliliği optimizasyonu
Son yıllarda dünya genelinde sürdürülebilir ulaşım çözümlerine yönelik yoğun bir talep artışı yaşanmaktadır. Elektrikli araçlar, düşük karbon salınımı ve çevre dostu yapılarıyla bu alandaki en önemli alternatiflerden biri olarak öne çıkmaktadır. Ancak, N2 sınıfı elektrikli panelvan araçların M2 sınıfı servis ve okul araçlarına dönüştürülmesi sürecinde enerji yetersizliği ciddi bir sorun oluşturmaktadır. Mevcut yüksek voltajlı bataryalar, M2 sınıfında gerekli olan klima, ısıtıcı, elektrikli basamak, kayar kapı, USB cihazları ve aydınlatma sistemleri gibi donanımların enerji ihtiyacını karşılamakta yetersiz kalmaktadır. Bu problemi aşmak için, araç üzerine entegre edilecek ilave bir batarya ve şarj kontrol sistemiyle enerji altyapısının güçlendirilmesi gerekmektedir. Bu entegrasyon elektrikli araçların batarya altyapısını güçlendirerek gerekli sistemlerin enerji ihtiyacını karşılamasını sağlamaktadır .Bu tez çalışmasında N2 sınıfı bir elektrikli aracın üst yapı dönüşümünün yapılabilmesi için gerekli enerjiyi sağlayacak ek batarya yönetim sistemi araca entegre edilmiş ve aracın M2 sınıfı elektrikli araca dönüşümü yapılarak üst yapı dönüşümü tamamlanmıştır. 48V 5.4 kWh kapasiteli bir batarya entegrasyonu ve 3.5 kW gücünde bir On-Board Charger (OBC) araç içerisine entegre edilmesinin tasarımı yapılmıştır. Batarya, aracın taşıma kapasitesini ve menzil ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde araç içerisindeki hostes koltuğu altındaki baza içine yerleştirilmiştir. Buna ek olarak içten yanmalı bir araçtan reel ölçüm değerleri alınarak üst yapı dönüşümü yapılan elektrikli aracın ek batarya yönetim sistemi sayesinde içten yanmalı araçlara kıyasla enerji verimliliğinin sağlandığı gösterilmiştir. Bu sistemlerin doğru tasarımı ve entegrasyonu sayesinde, N2 sınıfı elektrikli panelvan araçlar, M2 sınıfı servis ve okul araçlarına başarıyla dönüştürülebilir. Bu entegrasyon, elektrikli araçların üst yapı dönüşümünü sağlayarak, çevre dostu ve enerji verimli ulaşım çözümlerinin yaygınlaşmasına katkı sunmaktadır. Özellikle okul ve servis araçlarında enerji verimliliği ve sürdürülebilirlik sağlamayı amaçlayan bu dönüşüm, gelecekte daha sürdürülebilir ulaşım alternatiflerinin geliştirilmesine öncülük edecektir.
STBC noma sistemlerinin sönümlemeli kanallarda başarım analizi
Günümüzde kullanıcı sayısının artması ve nesnelerin birbiriyle iletişim halinde olması, veri trafiğinde artışa neden olduğu gibi kaynakları da daha verimli kullanmayı önemli bir durum haline getirmiştir. Bu nedenlerden dolayı dikgen çoklu erişim (Orthogonal Multiple Access,OMA) haberleşme tekniği yetersiz kalmaya başlamıştır. Özelliklede 5G teknolojisine geçilmesi ile OMA tekniğinin yetersizliği dahada belirginleşmiştir. Bu duruma çözüm arayışı kaynakları da daha verimli kullanmayı sağlayan dikgen olmayan çok erişim (Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA) tekniğine yöneltmiştir. Bu çalışmada NOMA tekniği kullanılarak farklı uzaklıklarda bulunan 2 kullanıcılı ve 3 kullanıcılı yapıların Rayleigh kanalda iletimleri gerçekleştirilmiştir. Daha sonra NOMA tekniğini daha verimli hale getirebilmek için Alamouti Uzay-Zaman Blok Kodlaması (Space-Time Block Coding,STBC) yapısı kullanılmıştır. Geleneksel NOMA yapısı ve 2x1 (2 Verici-1 Alıcı) Alamouti-STBC NOMA yapısı ile için 2x2 (2 Verici-2 Alıcı) Alamouti-STBC NOMA yapısının 2 kullanıcı ve 3 kullanıcı için MATLAB programında kaynaktan dört faz kaydırmalı (Quadrature Phase Shif Keying, QPSK) modülasyon metodu uygulanarak güç (P) değişkenine bağlı olarak benzetimleri gerçekleştirilmiştir. Benzetimlerde P değişkenine bağlı olarak bit hata oranındaki (Bit Error Rate,BER ) ve servis kesinti olasılıkları grafikleri oluşturularak değişimleri incelenmiştir. Grafiklerin incelenmesi sonucunda 2 kullanıcı için 2x2 Alamouti-STBC NOMA yapısının geleneksel NOMA, 2x1 Alamouti-STBC NOMA yapılarına göre Rayleigh kanalda her kullanıcı için (Yakın kullanıcı, Uzak kullanıcı) için daha iyi BER başarımına sahip olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Yine 2x2 Alamouti-STBC NOMA yapısının geleneksel NOMA, 2x1 Alamouti-STBC NOMA yapılarına göre ve Rayleigh kanalda her kullanıcı için (Yakın kullanıcı, Uzak kullanıcı) için daha iyi servis kesinti olasılığı başarımının daha iyi olduğu görülmüştür. Yine 3 kullanıcı içinde yapılan benzetimlerde grafiklerin incelenmesi sonucunda 2x2 Alamouti-STBC NOMA yapısının geleneksel NOMA, 2x1 Alamouti-STBC NOMA yapılarına göre Rayleigh kanalda her kullanıcı için (Yakın kullanıcı, Orta kullanıcı, Uzak kullanıcı) için daha iyi BER başarımına sahip olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Yine 2x2 Alamouti-STBC NOMA yapısının geleneksel NOMA, 2x1 Alamouti-STBC NOMA yapılarına göre ve Rayleigh kanalda her kullanıcı için (Yakın kullanıcı, Orta kullanıcı, Uzak kullanıcı) için daha iyi servis kesinti olasılığı başarımının daha iyi olduğu görülmüştür.
Endüstriyel makinalarda yapay zeka görüntü işleme tabanlı iş kazası davranışlarını önlemeye yönelik sistem tasarımı
Bu çalışmada yapay zeka ve görüntü işleme yaklaşımı kullanılarak, daire testere ve benzeri tehlikeli makinalarda çalışanların iş kazası sonucu el yaralanmalarını, uzuv kayıplarını önlemek ve doğru çalışma davranışlarını öğretmeyi amaçlayan bir tasarım geliştirilmektedir. Tasarımda eğitilmiş CNN (evrişimsel sinir ağı) vb. derin öğrenme teknikleri ile geliştirilen MediaPipe Hands makina öğrenimi modeli kullanılarak bilgisayarlı görme (Computervision) işlemi yapılmaktadır. Yapay zeka tasarımı Python yazılım ortamında makine öğrenimi kütüphanesi TensorFlow ve görüntü işleme kütüphanesi OpenCV kullanılarak yapılmaktadır. Kameradan alınan canlı görüntü ile insan elinin, tehlikeli bölgede kesici ile arasındaki yaklaşma mesafesi ve hızlı hareketleri takip edilip, ölçümlenir. Buna göre tehlikeli iş makinalarında tehlike ve uyarı bölgeleri belirlenmektedir. Eğer el tehlikeli bölgede kesiciye aşırı yakınsa veya hızlı hareketler sergilerse iş makinası durdurulur. Uyarı bölgesinde ise kullanıcıya gerekli uyarılar yapılarak el kazalarının önüne geçilmesi hedeflenmektedir. MediaPipe Hands modelinin farklı parlaklık ve gürültü ortam durumları incelenerek tespit performansında kıyaslamalar yapılmaktadır. Burada önerilen parlaklık dengeleme ve gürültü önleyici medyan filtre etkileri incelenmektedir. Olumsuz ortam koşullarından kaynaklanan bu performans kaybı filtre kullanımıyla iyileştirme yapılmaktadır. Parlaklık seviyelerindeki değişim ve gürültü etkisinde önerilen filtreler önemli oranda iyileştirme sağlamaktadır. Ek olarak kullanılan model karmaşıklığı değerlendirilerek önerilen sistemin gerçek zaman çalışabilme kabiliyeti incelenmektedir. Yapay zeka tabanlı bu güvenlik sistemi kamera, bilgisayar ve yazılım alanındaki gelişmelere bağlı olarak iş kazalarını en alt seviyeye indireceği değerlendirilmektedir.
Zonguldak ili elektrik dağıtım şebekesinde maliyet düşürme için eş zamanlılık katsayılarının optimizasyonu
Bu yüksek lisans tezinde, Zonguldak ilindeki şehir ve kırsal konutlar için elektrik dağıtım şebekelerinde kullanılacak eş zamanlılık katsayılarının bölgesel verilerle optimize edilmesi amaçlanmıştır. Elektrik dağıtım projelerinde, tüketicilerin aynı anda enerji talebinde bulunma olasılığı çoğu zaman göz ardı edilmekte veya sabit katsayılar kullanılmaktadır. Bu durum, gereksiz büyük kablo kesitleri ve aşırı yatırım maliyetlerine neden olmaktadır. Bu çalışma kapsamında 5.422 meskenden elde edilen kurulu güç ve demand verileri kullanılarak şehir ve kırsal alanlara özgü eş zamanlılık katsayıları hesaplanmıştır. BPRO-EDŞ yazılımı ile yapılan teknik ve ekonomik analizler sonucunda, önerilen katsayıların uygulanması ile önemli maliyet tasarrufları sağlandığı görülmüştür. Örneğin şehir şebekelerinde yatırım maliyeti %43 azalmış, kırsal alanlarda ise bu oran %32 civarında gerçekleşmiştir. Elde edilen sonuçlar, yerel verilerle belirlenen eş zamanlılık katsayılarının hem teknik doğruluğu artırdığını hem de ekonomik verimlilik sağladığını ortaya koymuştur. Bu yaklaşım, sadece Zonguldak için değil, Türkiye genelindeki yatırım politikaları için örnek teşkil edebilir.
Yakıt pili sistemlerinde güç verimliliğini artırmak için maksimum güç noktası takip algoritmasına yönelik yeni bir yaklaşım
Geleneksel elektrik üretim sistemlerinde, yakıttaki enerjiyi elektriğe dönüştürmek için ilk olarak yanma reaksiyonları kullanılır. Bu çalışmada, yakıt hücresi kontrolü ve yakıt hücresinin kontrolü için yeni bir algoritma yaklaşımı incelenmiştir. Yanma reaksiyonunun verimli bir şekilde gerçekleşmesi için yakıt ve oksitleyici iyice karıştırılmalıdır. Bundan sonra, elektrik enerjisi üretilinceye kadar bir dizi ara işlem gereklidir. Her bir ara işlem enerji kaybına neden olur, dolayısıyla verimlilik düşer. Bir yakıt pilinde, yakıtın enerjisini doğrudan elektrik enerjisine dönüştürmek mümkündür. Yakıt ve oksitleyici farklı bölmelerde bulunur ve geleneksel üretim sistemlerinden farklı olarak birbirine karışmaz. Birleşmeleri ancak bu bölmeler arasında iyon ve elektron transferiyle gerçekleşebilir. Yakıt pili, yakıtın enerjisini doğrudan elektrik enerjisine, elektrokimyasal reaksiyon yoluyla dönüştürür. Harici yakıt (anot tarafı) ve oksitleyici (katot tarafı) ile elektrik üretir. Bunlar bir elektrolit / elektrot ünitesinde reaksiyona girer. Genelde, reaksiyon ürünleri hücreyi terk ederken, reaksiyona girecek olanlar hücre içine girer. Yakıt pilleri, gerekli yakıt ve oksitleyici akışı sağlandığı sürece süresiz olarak çalışabilir. Bu tezde, enerji üretimi için, Fotovoltaik ve yakıt pilinden oluşan hibrit modeli kullanılmıştır. ANAHTAR KELİMELER:Yakıt pili, simülasyon, akış hızı,güç verimliği
ZnO nanoçubuk temelli schottky ve metal-yarıiletken-metal fotodedektörlerin üretimi ve karakterizasyonu
Bu tez çalışması, LED uygulamaları, güneş pilleri, panel ekranlar gibi geniş uygulama alanları bulunan metal oksit yarıiletkenlerin özellikle fotodedektör ve nano yapılı fotodedektörlerin üretilmesi ve incelenmesini kapsamaktadır. Çalışmada, p-Si alttaş üzerine RF kopartma yöntemi kullanılarak ZnO çekirdekleyici tabaka kaplanmıştır. Çekirdekleyici tabaka üzerine hidrotermal yöntem kullanılarak 90 oC'de farklı molaritede (10 ve 20 mM) ve farklı sürelerde (2, 3 ve 4 saat) ZnO nanoçubuklar üretilmiştir. DC kopartma yöntemi ile alüminyum Schottky ve omik kontaklar elde edilmiştir. ZnO nanoçubukların SEM ölçümleri gerçekleştirilmiş ve üretim parametreleri değiştirilerek ZnO nanoçubukların morfolojik özellikleri incelenmiştir. 50 ve 100 mW/cm2 güneş ışığı ve besleme gerilimi (1, 5, 10 ve 15 V) altında Schottky fotodedektörler ve metal-yarıiletken-metal fotodedektörler için zamana bağlı akım (I(t)) ölçümleri gerçekleştirilmiştir. 50 ve 100 mW/cm2 ışık şiddeti numune üzerine düşürüldüğünde, akımın aniden arttığı ve doyuma ulaştığı, ışık kapatıldığında ise akımın ilk değerine ulaştığı gözlenmiştir. Fotodedektörlerin performansını etkileyen yükselme zamanı, alçalma zamanı, foto yanıt ve foto duyarlılık parametreleri hesaplanmıştır. Yükselme zamanı ve alçalma zamanının incelenen iki fotodedektör tipi için kıyaslaması yapılmıştır. Farklı molaritede (10 ve 20 mM) ve farklı sürelerde (2, 3 ve 4 saat) üretilen 6 numunenin, hesaplanan parametrelere göre Schottky ve metal-yarıiletken-metal fotodedektörleri için performansları ortaya çıkarılmaya çalışılmıştır.
Görüntü işleme tabanlı yöntemlerle rüzgar türbini kanat hasarlarının belirlenmesi ve hasar alanının hesaplanması
Rüzgar türbinleri, bulundukları ortamlar nedeniyle zorlu çevresel koşullara ve dinamik yüklere maruz kaldıklarından dolayı zamanla çeşitli yapısal hasarlara uğramaktadır. Özellikle türbin kanatlarında meydana gelen hasarlar, aerodinamik performansı düşürerek enerji verimliliğini olumsuz etkilemekte ve uzun vadede daha büyük yapısal problemlere neden olabilmektedir. Bu nedenle, türbin kanatlarındaki hasarların etkin ve hızlı bir şekilde tespit edilmesi oldukça önemlidir. Günümüzde türbin hasarları genel olarak fiziksel müdahalenin yetkili personel tarafından gerçekleştirilmesiyle veya drone gibi yüksek çözünürlüklü kameralara sahip cihazlar yardımıyla tespit edilmektedir. Ancak, rüzgar türbinlerinin genellikle erişimi zor bölgelerde olması, özellikle de açık deniz (offshore) alanlarında konumlandırılması, bu süreçleri hem zaman alıcı ve hem de daha maliyetli bir hale getirmektedir. Yapılan tez çalışmasında, rüzgar türbini kanatlarındaki hasar tespiti ve onarımının daha hızlı, güvenli ve düşük maliyetli bir şekilde gerçekleştirilmesi amacıyla drone tabanlı bir görüntüleme yöntemi önerilmektedir. Bu kapsamda, Rass Wind Enerji'den temin edilen hasarlı kanat görüntüleri kullanılarak, görüntü işleme teknikleriyle hasarlı bölgeler belirlenmiş ve hasar boyutları tespit edilmiştir. Tespit edilen hasarlı alanın tipine hasar tanımı yapılarak, hasara göre onarım malzemeleri belirlenmiş ve onarım sürecinde takip edilecek adımlar verilmiştir. Tez çalışması ile önerilen yöntem, hasar analizi sürecinde fiziki müdahaleyi en aza indirgeyerek, hasarlı türbin kanadı onarımını kolaylaştırmayı ve hızlı bir şekilde yapılmasını hedeflemektedir.
Fotovoltaik sistemlerde mgnt performansının artırılmasına yönelik PSO, MFO, GOA ve ABC algoritmalarının karşılaştırılmalı analizi ve hibrit yaklaşım önerisi
Gelişen teknolojiyle birlikte artan enerji ihtiyacı ve fosil yakıtların çevreye verdiği zararlar, yenilenebilir enerji kaynaklarının önemini her geçen gün artırmaktadır. Bu kaynaklar arasında güneş enerjisi, kurulum maliyeti ve bakım kolaylığı sayesinde ön plana çıkmaktadır. Güneş enerji santrallerinde kullanılan fotovoltaik (FV) sistemler, çevreye zarar vermeden elektrik üretim potansiyeline sahip elektrik sistemleridir. Ancak ışınım, sıcaklık ve atmosferik değişkenler gibi çevresel faktörler FV sistemlerin verimliliğini önemli ölçüde etkilemektedir. Bu nedenle, maksimum güç noktasını (MGN) belirleyerek üretimi optimize eden maksimum güç noktası takibi (MGNT) algoritmalarının geliştirilmesi gerekmektedir. Geleneksel sabit adımlı MGNT yöntemleri değişken çevre koşullarında yeterli performans gösterememekte ve enerji kayıplarına yol açmaktadır. Bu nedenle günümüzde doğadan esinlenen optimizasyon algoritmaları MGNT süreçlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu algoritmalar, canlıların davranışları, çevresel adaptasyonları ve problem çözme yeteneklerinden ilham alınarak geliştirilmiştir.Bu çalışmada, dört farklı doğadan esinlenen optimizasyon algoritmasının (Güve Alevi Optimizasyonu (MFO), Çekirge Optimizasyonu (GOA), Yapay Arı Kolonisi (ABC) ve geleneksel Parçacık Sürü Optimizasyonu (PSO) yönteminin MGNT performansları MATLAB/SIMULINK ortamında karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Ayrıca GOA ve ABC algoritmalarının hibrit olarak kullanımı da değerlendirilmiştir. Simülasyonlar, farklı ışınım ve sıcaklık koşullarında algoritmaların izleme hızı, doğruluk, kararlılık ve enerji verimliliği açısından performansını ortaya koymaktadır. Sonuçlar, doğadan esinlenen algoritmaların özellikle kısmi gölgelenme ve hızlı çevresel değişim koşullarında başarılı ve kararlı sonuçlar sunduğunu göstermektedir.
Elektrik aboneleri için faturadan optik karakter tanıma ile tüketim verileri analizi yapan ve tarife önerisi sunan android uygulama tasarımı
Elektrik enerjisinin üretim tesislerinden son kullanıcıya güvenli ve kesintisiz bir şekilde ulaştırılmasını sağlayan elektrik şebekelerinin işletim güvenliği ve sürekliliği, enerji arzının kalitesi açısından büyük önem arz etmektedir. Şebekenin planlanması ve işletilmesi sırasında gereksiz yüklenmelerin ya da arz-talep dengesizliklerinin ortaya çıkması, teknik ve ekonomik riskleri artırarak şebeke bileşenlerinin boyutlandırılması ve performansını olumsuz yönde etkilemektedir. Elektrik enerjisinin depolanmasının mevcut teknolojik zorlukları, enerji üretimi ile tüketimi arasında hassas ve etkin bir denge sağlanmasını gerektirmektedir. Bu bağlamda, günlük enerji tüketim profilini optimize etmek amacıyla üç zamanlı tarifeler geliştirilmiş, tüketicilerin enerji tüketimlerini pik yük dönemlerinden daha düşük yük periyotlarına kaydırmaları hedeflenmiştir. Ayrıca, reaktif güç gibi şebeke üzerinde olumsuz etkilere neden olan unsurların kaynağında azaltılması için tüketicilere tarifelerle bazı sorumluluklar yüklenmiş ve pik yüklerin olumsuz etkilerinin giderilmesi için çift terimli tarifeler uygulamaya konulmuştur. Bu tezin temel hedefi, farklı tüketici profilleri için optimum tarife sınıfının belirlenmesi ve kullanıcıların cezai yaptırımlarla karşılaşmalarının önüne geçmektir. Geliştirilen mobil uygulama, OCR (Optik Karakter Algılama) teknolojisi sayesinde kullanıcıların fatura bilgilerini otomatik olarak işleyerek, tüketim alışkanlıklarına en uygun tarife sınıfını öneren gelişmiş bir tarifelendirme algoritması sunmaktadır.
Zaman-frekans özelliklerine dayalı şizofreni tanısında K-NN algoritmasının uzaklık ölçütleri ve parametre optimizasyonu
Şizofreni, halüsinasyonlar (örneğin, gerçek olmayan sesler duyma), hezeyanlar (yanlış inançlar), düzensiz düşünce yapısı, konuşma güçlükleri ve duyguları ifade etmede eksiklik gibi belirtilere sahip olan kronik bir zihinsel bozukluktur. Geleneksel olarak, şizofreni teşhisi klinik değerlendirmeler, hasta geçmişi, kan testleri, beyin görüntüleme teknikleri (örneğin, fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme- fMRI) ve elektroensefalogram (EEG) sinyalleri gibi yöntemlerle yapılmaktadır. Bu tez çalışmasında, EEG sinyallerinden zaman ve frekans alanı öznitelikleri kullanılarak şizofreni hastalarının otomatik tespiti için k-NN tabanlı bir sınıflandırma modeli geliştirilmesi ve bu modelin performansının optimize edilmesi amaçlanmıştır. Çalışma, Moskova Devlet Üniversitesi tarafından sağlanan açık erişimli EEG veri setini (39 sağlıklı, 45 SZ hastası) kullanmaktadır. Veri ön işleme aşamasında z-skor ve min-max normalizasyon teknikleri uygulanmış, zaman (ortalama, varyans, Hurst üssü vb.) ve frekans (delta, teta, alfa, beta, gama bantları ve oranları) alanı ölçümlerinden toplam 20 öznitelik çıkarılmıştır. Geriye doğru eleme yöntemiyle 13 öznitelik seçilerek modelin verimliliği artırılmıştır. k-NN algoritmasında farklı k değerleri (1-20) ve uzaklık ölçütleri (Euclidean, Cityblock, Minkowski, Chebyshev) test edilerek performans analizleri yapılmıştır. k-NN algoritmasının performansı, z-skor ve min-max normalizasyon teknikleri ile tüm öznitelikler ve seçilmiş 13 öznitelik için ayrı ayrı değerlendirilmiştir. En yüksek doğruluk, z-skor normalizasyonu ve geriye doğru eleme yöntemiyle seçilen 13 öznitelik kullanıldığında, k=1 ve Cityblock uzaklık ölçütü ile %83.6 olarak elde edilmiştir. Bu çalışma ile, Z-skor ve min-max normalizasyon tekniklerinin şizofreni teşhisinde k-NN performansına etkilerinin karşılaştırmalı analizi, k-NN algoritmasında k parametresinin ve farklı uzaklık ölçütlerinin optimizasyonu, zaman ve frekans alanı özniteliklerinin şizofreni teşhisindeki etkinliğinin değerlendirilmesi ve geriye doğru eleme yöntemiyle öznitelik seçiminin model performansına katkısının analizi gerçekleştirilmiştir. Çalışma, şizofreni gibi karmaşık bir nöropsikiyatrik bozukluğun teşhisinde biyolojik belirti temelli yöntemlerin potansiyelini vurgulamaktadır. Özellikle kaynak sınırlı sağlık sistemlerinde, düşük maliyetli ve erişilebilir teşhis araçlarının geliştirilmesi, erken teşhis ve tedavi süreçlerini iyileştirebilir. Bu bağlamda, önerilen k-NN tabanlı model, hem bilimsel hem de klinik açıdan değerli bir başlangıç noktası sunmaktadır.
Kirlenmiş yüksek gerilim izolatörlerine seri bağlı endüktansın yıldırım darbe dayanımına etkisi
Yüksek gerilim izolatörlerinde kirlenme sebebiyle meydana gelen yüzeysel atlamalar, kısa devre yoluyla enerji kesintilerine neden olabilmektedir. Bu durum, sistemin besleme sürekliliği ve ekonomik kayıplar açısından olumsuzluk arz eder. Yüksek gerilim izolatörlerinde kirlenme atlaması, araştırmacıların uzun yıllardan beri üzerinde çalıştığı bir konu olmakla beraber, teknik ve ekonomik açılardan kritik ve özel bir konu olma özelliğini hala sürdürmektedir. Bu tezde teorik, deneysel ve simülasyon çalışmaları yoluyla izolatörlerin atlama davranışlarının incelenmesi amaçlanmıştır. Deneysel çalışmalar için yıldırım darbe gerilimi üreteci ve su jeti deney sistemi kurulmuş ve darbe gerilimleri altında atlama deneyleri yapılmıştır. Su jeti düzeneği yardımıyla izolatör üzerindeki kirliliği temsil etmek üzere iletkenlik değeri kolayca değiştirebilmektedir. Farklı iletkenlik değerleri ve jet boylarında deneyler gerçekleştirilmiş ve elde edilen sonuçlar analiz edilmiştir. Ayrıca, izolatörlerde kirlenme atlaması çalışmalarında yeni bir yaklaşım olan izolatöre seri endüktans ekleme yöntemi, su jeti deney seti üzerinde uygulanarak darbe atlama performansına etkisi incelenmiştir. Yapılan deneylerde, farklı kir iletkenliği ve endüktans değerleri kullanılmıştır. Deneyler, pozitif darbe gerilimi altında gerçekleştirilmiştir. Deneyler esnasında farklı su jeti boylarında atlama oluşturmayan veya atlamaya neden olan darbe gerilimleri ve akımlar kaydedilerek grafikleri çizdirilmiştir. Farklı endüktans değerlerinde elde edilen veriler birbiriyle ve endüktanssız durum ile karşılaştırılmıştır. Deneyler sonucunda endüktansın atlamayı azaltıcı, yani atlama gerilimini artırıcı etkisi gösterilmiştir. Jet boyundaki artış, başlangıç atlama gerilimini artırıcı yönde etki göstermiştir. Belirli bir iletkenlik, jet boyu ve endüktans değerleri için darbe karakteristik eğrileri çıkarılmıştır. Elde edilen karakteristikler için matematiksel ifadeler türetilmiş ve farklı tepe değerlerine sahip darbe gerilimlerinde meydana gelen atlama sürelerinin tahmin edilmesi mümkün olmuştur.
Bulanık kümeleme ortalaması ile retina optik disk algılama ve segmentasyonu
Optik diskin segmentasyonu, doktorların gözdeki sorunları bulmasına yardımcı olur.Tüm sinirler yönünü bu diskten beyne ve kalbe iletir. Bu çalışmada, optik disk segmentasyonu için Otsu ikilileştirmesine dayalı bulanık kümeleme yöntemini kullanıyoruz. Bulanık kümeleme, ait olduğu bölgeye veya çevreleyen bölgenin bölgesine karşılık gelen piksel etiketlerini tahmin etmek için bir bilgisayar görüntüleme görevidir. Bulanık kümeleme, görüntüdeki özel nesnelerin sınıfını anlamayı amaçlar. Otsu ikilileştirme yöntemine dayalı bulanık kümeleme, optik disk görüntü segmentasyonu ve tespiti için olağanüstü performans göstermiştir. Yöntemi test etmek için DRIVE, STARE ve MESSODIR veri setinden genel retina görüntüleri kullanılır. Bu çalışmada, doğruluk değerlendirmesi için gerçek negatif (TN), gerçek pozitif (TP), yanlış pozitif (FP) ve yanlış negatif (FN) hesaplayan karışıklık matrisini kullanılmıştır. Matlab simülasyon sonuçlarının sonucunu temel gerçek görüntülerle karşılaştırılarak, geri çağırma ve doğruluk için yüksek doğruluk elde edilmiştir. ANAHTAR KELİMELER: Görüntü segmentasyonu, Optik Disk Segmentasyonu, Bulanık kümeleme
Fırçasız DC motorun hız kontrolü için bulanık akıllı sistemin uygulaması
Bu çalışmada bulanık akıllı sistem kullanılmış ve fırçasız DC hızlı motor kontrolü için analiz edilmiştir. Orantılı kontrolör, motorun hızını kontrol etmek için kullanılmıştır. Sugeno, dokuz rol ile bulanık mantık denetleyicisinde kullanılmıştır. Bulanıklığın girdisi hata ve hatanın türevidir Ayrıca bu tezde güç ve bulanık mantık araç kutusu kullanılmıştır. Bu tezde, model referans tabanlı bulanık denetleyici kullanarak BLDC motor kontrolünü gerçekleştiriyoruz. Bu sistemin uygulanması üç aşamalıdır. İlk adım, referans modelin tasarlanmasıdır. İkinci adım ise Santral Modelidir. Santral modeli için BLDC motor kullanıyoruz. Son adım, bulanık denetleyiciyi tasarlanmıştır. Modelin uygulanması için MATLAB- Simulink 2020a sürümü kullanılmıştır ANAHTAR KELİMELER: DC motor kontrolü, bulanık mantık, orantılı kontrolör Haziran 2021, 43 Sayfa
Yapay sinir ağları ile termik santral kazan kontrolü
Ülkelerin gelişmişlik düzeylerinin tüketilen enerji ölçekleri ile verildiği günümüz şartlarında, enerjinin üretilmesi kadar üretimin gerçekleştirildiği proseslerin dolayısı ile enerji üretim şekillerinin de önemi gün geçtikçe artmaktadır. Gerek iktisadi bakış acısıyla girdi maliyetlerinin düşürülerek sistemin sürdürülebilirliğinin sağlanması gerekse değişen çevre şartları ve toplumların değişen bakış açıları ile daha az kaynak tüketerek daha sürdürülebilir bir dünya düzeninin kurulması bu bağlamda büyük önem taşımaktadır. Sanayi devrimi ile birlikte yükselen kömür tüketimi, diğer enerji kaynaklarının keşfi ile azalmakta ise de günümüz koşullarında özellikle ülkemiz açısından elektrik üretimi alanında kömür yakıtlı termik santraller ile elektrik enerjisi üretimi hala ilk sıralarda yer almaktadır. İnsanoğlu yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelerek çevresel sürdürülebilirliği sağlamaya çalışsa da bugünün teknolojileri ile henüz tüm ihtiyacı olan enerjiyi yalnız bu kaynaklarla karşılayabilecek teknoloji seviyesine ulaşamamıştır. Bu nedenle bir yandan alternatif kaynaklar üzerine çalışmalar devam ederken öte yandan mevcut üretim proseslerinin daima iyileştirilmesi önem arz etmektedir. Ülkemizde de elektrik enerji üretimi faaliyetlerinde büyük ölçüde kullanılan ve dünyanın birçok ülkesinde halihazırda baz yükü tutan termik santrallerin de proseslerinde yapılabilecek iyileştirmeler önemlidir. Kontrol prosesinde yapılacak iyileştirmelerle daha ekonomik, daha verimli ve daha çevreci bir yapı oluşturulabilir. Termik santrallerin tasarım aşamasında ki kontrol parametreleri, zamanla mekanik aksamlar da meydana gelen değişimler ile görülen bozulmalar, dinamik sistem yapısı ile tasarım aşamasından itibaren değişken çevre şartları, yakıt homojenliği olmayışı nedeniyle değişen ana girdi, yanma prosesi esnasında oluşan atıklardan meydana gelen etkenler, insan (operatör) bağımlılığı gibi bozucularla baş başa kalmaktadır. Bozucu etkenlerle baş edebilecek değişen şartlara adapte olabilen, öğrenebilen sistemler tarafından kontrol, çalışmaların odak noktasıdır. Bu tezde 157 MW güçte, katı yakıtlı bir termik santralin MATLAB 2018 B'de YSA tabanlı modellemesi, YSA tabanlı adaptif kazan kontrolör tasarımı ve simülasyonu yapılmıştır. Yapılan modelleme ve kontrol tasarımı simülasyon sonuçları irdelenerek uygulanabilirlik ve fayda açısından incelenmiştir.
İki boyutlu rıesz dönüşüm algoritması ile güç kalitesinin belirlenmesi
Her geçen gün elektrik şebekesindeki yenilenebilir enerji kaynaklarının şebeke entegrasyonun artması, ileri hızlı kontrol donanımlarının ve karmaşık sistem bağlantılarının çeşitlenmesi, Güç Kalitesi (Power Quality-PQ) bozulmalarında artışa sebep olmaktadır. Bu durum konut ve sanayi alanlarında araştırmacıların üzerinde durduğu güncel bir problem olarak varlığını sürdürmektedir. Mevcut şebekelerin akıllı şebekelere dönüşmeye başladığı günümüzde, hem üreticilerin hem de tüketicilerin yüksek PQ seviyesine ulaşmalarını sağlamak için otomatik olarak PQ bozulmalarının izlenmesi, bozulmaların tanınması ve sınıflandırılması önemli olmaktadır. Bu doktora tez çalışmasında, PQ bozulmalarını temsil etmek için İki Boyutlu Ayrık Dalgacık Dönüşümü, İki Boyutlu Hızlı Ayrık Othonormal Stockwell Dönüşümü ve İki Boyutlu Riesz dönüşümüne dayalı istatistiksel ve görüntü tabanlı öznitelikler belirlenmiştir. Evrimsel optimizasyon yöntemlerinden Genetik Algoritma, Baskın Olmayan Sıralama Genetik Algoritma-II ve biyolojik canlıların davranışlarından esinlenilen Balina Optimizasyon Algoritması ve Gri Kurt Optimizasyon Algoritması gibi yöntemler ile en uygun öznitelik grubu aranmıştır. Model karmaşıklığını azaltmak için önemli öznitelik grubu belirlenirken hem sınıflandırıcı başarımının yüksek olması, hem seçilen öznitelik sayısının az olması gibi birden fazla kriter göz önünde bulundurulmuştur. Seçilen öznitelikler için K En Yakın Komşu, Destek Vektör Makinesi, Yapay Sinir Ağları ve Birlikte Çalışma yöntemleri ile sınıflandırma işlemi yapılmıştır. Oluşturulan modellerin başarımı hesaplanırken matematiksel modelleme ile elde edilen PQ bozulma verileri ve deneysel düzenekten alınan veriler kullanılmıştır. İki boyutlu sinyal işleme yöntemleri uygulanarak çıkartılan özniteliklerin PQ bozulma verilerini temsil edebilme özelliğinin olduğu gösterilmiştir. Güncel ve etkili optimizasyon yöntemleri ile yararlı öznitelik grupları belirlenmiştir. Başarımı yüksek PQ bozulmalarını sınıflandırabilen modeller elde edilmiş ve sonuçlar sunulmuştur.
Görüntü manipülasyonlarının derin öğrenme yaklaşımı ile belirlenmesi
Makine öğrenmesinin popüler bir alt dalı olan derin öğrenme yaklaşımları, günden güne artan bir ilgiyle birçok alanda kullanılmaktadır. Derin öğrenme yaklaşımları; görüntü işleme, nesne tanıma, sinyal işleme gibi birçok alanda oldukça başarılı bir şekilde kullanılmaktadır. Benzer şekilde; insansız hava araçları, bilgisayarlı görüntüleme, akıllı telefon gibi alanlarda da etkili bir şekilde kullanılmaktadır. Günümüzde bu teknolojilerin çok çeşitli uygulamaları mevcuttur. Ancak bu uygulamalardan bazıları tehdit veya tehlike arz etmektedir. Bu tez çalışmasında, görüntü manipülasyonlarını tespitinde derin öğrenme tabanlı yöntemlerden olan Evrişimsel Sinir Ağları (ESA)'nın farklı mimarileri kullanılarak sınıflandırma problemi çözülmeye çalışılmıştır. Özellikle, görüntü manipülasyonları türlerinden olan ve son yıllarda kullanımı yaygınlaşan yüz manipülasyonu (deepfake) tespiti üzerinde durulmuştur. Bu kapsamda yeni bir deepfake veri seti oluşturulmuştur. Önerilen yöntemlerde, genel olarak derin öznitelik çıkarımı tabanlı kullanılmıştır. Görüntü manipülasyonlarının tespiti amacıyla farklı derin öğrenme mimarileri kullanılmıştır. Önceden eğitilmiş bazı derin öğrenme mimarileri görüntülerin sınıflandırılması probleminde kullanılmıştır. Ayrıca yeni bir derin öğrenme mimarisi görüntü manipülasyonlarının tespiti için sunulmuştur. Önerilen yöntemler, aynı veri setlerini kullanan mevcut yöntemlere göre daha iyi bir doğruluk performansı sergilemiştir.
Çok atlamalı işbirlikli iletişim sistemlerinin hata yayılımı altında performans analizi
Bu çalışmada, üç atlamalı işbirlikli iletişim sisteminin eşik değer tabanlı çöz-aktar protokolü kullanılması durumunda uçtan uca ortalama bit hata olasılığı (BHO) ifadesi hata yayılımı altında elde edilmiştir. Elde edilen uçtan uca BHO ifadesi MATLAB benzetim çalışmaları ile doğrulanmıştır. Rölelerde tam kod çözme olasılığını arttırmak için Seçme İşbirliği (Selection Cooperation, SC) yöntemi kullanılmıştır. Her iki röledeki eşik değer seçiminin sistemin hata başarımı üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu gösterilmiştir. Bu çalışmada, işbirlikli iletişim sistemlerinin de hata rölelerdeki optimum eşik değerin derin öğrenme (Deep Learning – DL) tekniği kullanılarak rölelere ulaşan gürültülü ham veriden adaptif bir şekilde belirlenmesi önerilmiştir. DL modeli kullanılarak elde edilen optimum eşik değer ifadeleri, sistemin uçtan uca bit hata olasılığı ifadesinin nümerik olarak minimize edilmesiyle elde edilen optimum değerlerle karşılaştırılmıştır. DL tekniği kullanılarak elde edilen eşik değerler, nümerik olarak hesaplanan değerler ile uyumludur. Sabit eşik değer kullanımı ile optimum eşik değer kullanımı karşılaştırıldığında sistemin aynı hata olasılığında iletişim yapabilmesi için optimum eşik değer kullanımı yaklaşık 3dB daha düşük işaret gürültü oranına ihtiyaç duyduğu gözlenmiştir. Anahtar Kelimeler: İşbirlikli haberleşme, optimum eşik değer, bit hata oranı (BHO), hata yayılımı, İşaret Gürültü Oranı (İGO), derin öğrenme.
Biyomedikal sinyaller için akım taşıyıcı tabanlı filtre tasarımı
Biyomedikal sinyaller küçük genlikli ve spekturumu alçak frekanslar bölgesinde olan gürültülü işaretlerdir. Biyomedikal sinyallerin analizinde genellikle işlemsel kuvvetlendiriciler (Op-amp) ile tasarlanan filtreler kullanılmaktadır. Op-amp'ların alternatifi olarak akım taşıyıcılar sunulmuş ve Op-amp'lara göre birçok avantajı olduğu saptanmıştır. Bu çalışmada ise bir EEG sinyali için şebeke gürültüsünü bastırmak için notch filtre ve hem akım taşıyıcı hem de Op-amp kullanılarak yüksek geçiren, alçak geçiren ve bant geçiren filtre tasarlanmıştır. Akım taşıyıcı olarak ikinci nesil akım taşıyıcı (CCII) ve ikinci nesil akım kontrollü akım taşıyıcı (CCCII) devreleri kullanılmıştır. Yüksek geçiren filtre devreleri için kesim frekansı 0,5 Hz, alçak geçiren filtre devreleri için kesim frekansı 100 Hz ve bant geçiren filtre devreleri için kesim frekansı aralığı 0,5-30 Hz seçilmiştir. Bu filtre devrelerinin tasarımı için ORCAD Pspice programı kullanılmış ve benzetim sonuçları elde edilmiştir. Tasarlanan filtrelerin girişine Bonn Üniversitesinden alınan epilepsi ve sağlıklı kişilere ait ham EEG verileri uygulanmıştır. EEG sinyalinin tasarlanan bu filtrelere uygulanması sonucunda sinyallere Pspice ortamında Fourier Analizi uygulanmış olup sinyallerdeki değişimler ve EEG dalgaları (δ, θ, α, β, γ) incelenmiştir. Ayrıca bu filtre devrelerinin uygulama devresi yapılmış ve bazı frekans değerlerinde osiloskop görüntüleri alınmıştır. Uygulamada işlemsel yükselteç devresinde LM741, akım taşıyıcı devresinde AD844 entegre kullanılmıştır. Hem Pspice ortamındaki sinyaller hemde osiloskop görüntüleri için Op-amp devresine göre akım taşıyıcı ile tasarlanan filtre devrelerinde sönümlemenin daha iyi olduğu saptanmıştır. Bu tasarlanan filtre devreleri EEG ölçümlerinde kullanılacak olup akım taşıyıcı (CCII, CCCII+) filtre devresinin Epilepsi gibi hastalıkların tanısında daha iyi sonuçlar vereceği öngörülmüştür.
Güneş enerjisi sistemleri için uyarlanabilir nöro bulanık çıkarım sistemi ile maksimum güç noktası takip algoritmasının iyileştirilmesi
Bu tezde maksimum güç noktası takibi MPPT ve DC-DC yükseltici dönüştürücü sunulmaktadır. Bu tasarım, bulanıklığın, maksimum güç noktası izleme algoritmasının performansını aşmasına uygun olan performans gereksinimlerini karşılar. Güneş pili, güneş ışığını elektrik enerjisine dönüştürmek için kullanılan güneş fotovoltaik sisteminde PV temel eleman olarak kabul edilir. Güneş pilinin performansı, çevreye ve güneşin sıcaklığı ve ışınımı gibi hava koşullarına bağlıdır. Bu faktörler doğada değişkendir. Normal koşulların etkisi altında, fotovoltaik benzersiz maksimum çalışma noktası üretir. PV optimum noktalarda çalıştığında yükte maksimum verim elde edilebilir. PV sisteminden yüksek verim elde etmek için MPPT kullanılabilir. MPPT şarj kontrol tekniği, DC yükü ile PV modülü arasındaki koşullandırma sisteminin bir parçası olarak kullanılmalıdır. MPPT, PV'den gelen değişken DC elektrik enerjisini sabit DC'ye dönüştürmek ve PV modülünden gelen maksimum gücü izlemek için kullanılır. Maksimum güç noktası, ışınlama seviyesi ve sıcaklık değiştiğinde dalgalanır. Bu nedenle MPPT, DC-DC dönüştürücünün görev döngüsünü değiştirerek yük ve pil arasındaki empedansı eşleştirmek için kullanıldı. ANAHTAR KELİMELER:Maksimum Güç Noktası İzleme Algoritması, Uyarlanabilir Nöro Bulanık Çıkarım Sistemi, Güneş Enerjisi Sistemleri
Yapay sinir ağları kullanılarak fotovoltaik sistemin maksimum güç noktası takibi
Teknolojik gelişmeler ilerledikçe enerjiye olan ihtiyaç artmaktadır. Bunu karşılayabilmek amacıyla fosil yakıtlar yoğun bir şekilde tüketilmektedir. Bu durumda fosil yakıtların çevreye ve canlılara verdiği zarar giderek büyümektedir. Fosil kaynakların neden olduğu olumsuz çevresel etkenlerden ve bu kaynaklar bir gün tükeneceğinden dolayı, yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelme başlamıştır. Güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren fotovoltaik sistemlerin kullanımı hızla artmaktadır. Fotovoltaik sistemlerin çevre şartlarına bağımlı olmaları verimliliklerini düşürmektedir ve bu sistemler yüksek maliyetten muzdariptir. Bu dezavantajlarının üstesinden gelmek için, fotovoltaik sistemler maksimum güç noktası etrafında çalıştırılarak üretilen enerji maksimuma çıkarılmalıdır. Bu ise maksimum güç noktası izleme teknikleri ile mümkün olmaktadır. Fotovoltaik sistemler için birçok maksimum güç noktası izleme yöntemi mevcuttur. Bu çalışmada fotovoltaik sistem için maksimum güç noktası izleme yöntemi olarak yapay sinir ağları belirlenmiştir. MATLAB/Simulink ortamında fotovoltaik panel, bir DA/DA yükseltici konvertör, bir kontrol ünitesi ve bir rezistif yükten oluşan sistem tasarlanmıştır. Eğitilmiş yapay sinir ağı, her bir sıcaklık ve güneş ışınlaması için optimal yükseltici konvertör görev döngüsüne karşılık gelen maksimum güç noktasını belirlemektedir. Çalışmanın sonuçlarına bakıldığında maksimum güç noktası izleme kontrolüne dayalı yapay sinir ağının performansı, farklı sıcaklık ve ışınımlarda fotovoltaik sistemin maksimum güç noktasına ulaşmak için etkilidir.
Güneş enerjisi sisteminin performansını iyileştirmek için bulanık mantığa dayalı maksimum güç noktası takip algoritması
Güneş enerjisi, son yıllarda giderek daha fazla benimsenen mevcut temiz ve emisyonsuz yenilenebilir bir enerji kaynağıdır. Bir saatten daha kısa sürede alınan güneş enerjisinin dünya enerji bütçesinin bir yıllık bütçesini karşılamaya yeteceği tahmin ediliyor. Bir fotovoltaik (FV) güneş sisteminde, güç üreten cihazlar, genellikle FV panelleri olarak adlandırılan FV modülleridir. FV modüllerinden elde edilen elektriğin maliyeti, diğer yenilenemeyen kaynaklardan elde edilen elektriğe göre daha pahalıdır. Bu nedenle FV sistem her türlü hava koşulunda maksimum güç noktası takip edilerek maksimum verimde çalıştırılmalıdır. Maksimum güç noktası izleme (MPPT) teknikleri, bir fotovoltaik dizinin çıkış gücünü en üst düzeye çıkarmak için fotovoltaik sistem tasarımında çok önemli bir parça olarak kabul edilir. FV modülünü, üretilen maksimum gücün yükseltici dönüştürücünün çıkış terminali boyunca bağlanan yüke aktarılabileceği maksimum çalışma noktasında çalıştırmak için MPPT kontrol teknikleri uygulanmıştır. Bu çalışmada, MATLAB/Simulink ortamında bağımsız FV sistemler için farklı koşullar altında farklı MPPT teknikleri önerilmiştir. MPPT teknikleri, Değiştir ve Gözle (P&O) ile karşılaştırılan Bulanık Mantık Denetleyicisini (FLC) içermektedir. Tez kapsamında yapılan simülasyon çalışmalarının sonuçları; Bulanık Mantık Denetleyicisinin (FLC) çıkış gücü verimliliğinin Değiştir ve Gözle algoritmasından daha iyi ve FLC tabanlı MPPT denetleyicisi maksimum güç noktasını (MPP) çeşitli hava koşullarında önerilen diğer denetleyicilerden farklı ışınım ve sıcaklık seviyesi gibi durumlarda daha hızlı izleyebilir olduğunu doğrulanmıştır. Ayrıca, bulanık mantık tabanlı MPPT algoritmalarının, geleneksel P&O algoritması ile karşılaştırıldığında, hem güç hem de akım değerinde önemli ölçüde daha düşük dalgalanma büyüklüğü sunmuştur
Nöronal chimera: biyolojik osilatör popülasyonlarında spontan simetri kırılımının incelenmesi
Chimera durumları, dinamik sistem popülasyonlarında hem uyumlu senkron hem de uyumsuz asenkron grupların aynı anda bir arada bulunması şeklinde ortaya çıkan simetriyi kıran karmaşık uzay–zamansal örüntülerdir. Bu çalışmada, öncelikle kimyasal sinapslar ile birbirine bağlı tip I Morris–Lecar nöronlarının lokal olmayan ağlarında chimera durumlarının ortaya çıkışı incelenmektedir. Morris–Lecar modeli, gerçek sinir sistemlerinde meydana gelen elektriksel aktiviteyi tanımlamak için biyofiziksel olarak uygun kontrol parametreleri sağladığından, bu bakış açısıyla daha önceki chimera çalışmalarına kıyasla daha gerçekçi bir nöronal modelleme çerçevesi oluşturulmaktadır. Sistematik olarak dinamik davranış geçişleri araştırılırken uyarılabilirlik seviyesine ve lokal olmayan ağda bağlantı özelliklerine bağlı olarak chimera durumlarının yanında farklı senkronizasyon türlerinin ortaya çıktığı görülmektedir. Ayrıca, asenkron durumlar, gezinen dalgalar, chimeralar, senkron durumlar ve genlik ölümü durumları arasındaki geçişler ilgili parametre alanlarında haritalandırılmaktadır. Elde edilen sonuçlar, chimera durumlarının oluşmasında başlangıç durumlarındaki rastgelelikten başka osilatör rejimdeki nöronların nispeten düşük uyarılabilirliklerine ve orta şiddette bir ağ etkileşim yoğunluğuna ihtiyaç duyulduğunu göstermiştir. Bu durumun zengin dinamik davranış çeşitliliği için de gerekli anahtar bir koşul olduğu anlaşılmıştır. Ayrıca ilgili parametre uzayındaki senkronizasyon bölgesi sınırında chimera davranışında ilgi çekici çoklu chimera durumları gözlenmiştir. Dopamin nöronları gibi beyinde senkronizasyon dengesini sağlayan nöronlar tip I uyarılabilirlik gösterebilmekte ve bu dengenin bozulmaması için uyarılabilirlik seviyesi, dengeli uyartım aktivasyonu gibi faktörlerin korunması hayati önem arzetmektedir. Bu sebeple, chimera durumlarının nöronal ortamda ortaya çıkmasına neden olan biyolojik koşulların daha iyi anlaşılmasına bu tez çalışması ile önemli bir katkı sağlandığı düşünülmektedir. Bu çalışmada ayrıca gerçek beyin konnektomunda olduğu gibi hibrit bir sinaptik yapıyı oluşturan hem elektriksel hem de kimyasal sinapslarla birleştirilmiş bir Morris–Lecar nöron popülasyonda chimera durumlarının ortaya çıkışı araştırılmaktadır. Chimera ve gezinen dalgalar gibi ilginç dinamik davranışların böyle bir hibrit bağlı sinir sisteminde de var olduğu gösterilmektedir. Kimyasal ve elektriksel sinapsların bağlantı yoğunluklarının, chimera ve farklı senkronize durumlarının (yani asenkron, gezinen dalga ve senkron) özelliklerini nasıl etkilediği analiz edilmektedir. Ek olarak, kimyasal sinaps popülasyon büyüklüğü arttırıldığında, chimera durumları için söz konusu bölgenin ötesinde yeni ve ilginç bir kaotik dinamik davranışın ortaya çıktığı gösterilmektedir. Bu, kaotik genlik chimera durumu olarak adlandırılan, farklı genliğe sahip iki farklı senkronize durum ve uyumsuz senkronize olmayan bir durumun birlikte bulunması ile karakterize edilmektedir.
Elektrikli araç elektronik diferansiyel denetleyici tasarımı ve performans analizi
Fosil kaynaklı enerji kaynaklarının kısıtlı oluşu ve yakın bir gelecekte bitecek olması sebebiyle ülkeler alternatif enerji kaynaklarına yönelmiştir. Enerji tüketimi sebebiyle oluşan çevre kirliliğinde büyük paya sahip olan ulaşım sektörü alternatif enerjiler üzerine çalışmaların başlatılması için temel olmuş, elektrikli ve hibrid araçlar üzerine yoğun çalışmalar başlamıştır. Bu tez çalışmasında, elektrikli araçlarda elektronik diferansiyel konusuna dikkat çekmek hedeflenmiş, denetim yaklaşımlarında performans kıyaslaması yaparak bilimsel altyapıya katkı sağlamıştır. Elektrikli araçlarda tekerleklere yerleştirilmiş fırçasız doğru akım motorunun (Brushless Direct Current - BLDC) uygun sürücü ile denetlenmesi, belirlenen sensörler yardımı ile kapalı çevrim oluşturarak tasarlanacak elektronik diferansiyel ile güvenli sürüşün yakalanması amaçlanmaktadır. Bu motorları denetleyen sürücü devreleri ve motor hız bilgisi için hız sensörleri ile akım bilgisi için akım sensörleri kullanılmaktadır. Motor sürücüler, sensörler ve doğru akım kaynağı bir haberleşme kartı ile haberleştirilerek, düzenek gerçeklenip test edilmiştir. Düzenek tasarlanırken, güvenli sürüş algoritmaları üzerine odaklanmak amacıyla hazır BLDC motor sürücü kullanılmıştır. Elektrikli araçda birden fazla fırçasız doğru akım motoru kullanılması durumu düşünüldüğünde güvenlik katsayısını arttırmak ve maksimum sürüş performansını sağlamak için her bir motora ayrı bir denetleyici ünitesi kullanılması uygun görülmüştür. Denetleyici ünitelerinin birbiri ile haberleşmesiyle motorlar eşit yüklenmiş ve elektronik diferansiyel sisteminin denetlenmesi sağlanmıştır. Motorlardan alınan akım, hız bilgilerden elde edilen PID katsayıları aracın yük durumuna göre seçilmiştir. Motorun çektiği akıma göre yük durumunu belirlenmiş, yüke uygun PID seçimi benzetimde bulanık mantık ile, deneysel verilerde de if-than algoritmasıyla seçilmiştir. Elde edilen deneysel verilerde, önerilen yüke göre PID katsayılarının belirlenmesiyle referans hıza ulaşmanın, motor devri bazında ortalama sapma değerlerinin sabit bir PID katsayısı kullanımına göre daha başarılı olduğu gözlemlenmiştir.
Çok rotorlu insansız hava araçlarında rota takibi için uyarlamalı denetleyici performansının incelenmesi
İnsansız Hava Araçları (İHA)'nın ya takip edeceği güzergâhı kendi başına hesaplayabilmesi ya da daha önceden belirlenen güzergâha sadık kalabilmesi gerekmektedir. Buna ek olarak, zorlu koşullar (yer altı ocakları, insanların giremeyeceği alanlar vb.) altında, rota takibinin yapılması, maliyetinin azalması ve optimum zamanda rotayı, en doğru şekilde takip edebilmesi açısından büyük önem arz etmektedir. Bu tez çalışmasının amacı, çok rotorlu İHA (ÇR İHA)'nın sistem modeli elde edilerek, sistemin pozisyon ve rota takip denetim yaklaşımları, PID (oransal, integral ve türev kazancı) ve uyarlamalı PID denetleyicisi ile MATLAB benzetim ortamında test edip, rota takip performanslarını karşılaştırılması ve hangi performansın daha iyi sonuç verdiğinin tespit edilmesidir. Öncelikle İHA'nın, sistem modellemesi ve matematiksel denklemleri oluşturulmuş ve ÇR İHA'nın hareket prensibi incelenmiştir. Sistem modellemesi yardımıyla konum, yönelme açıları değişimlerine göre denetleyici performansları değerlendirilmiş ve birim basamak cevabı incelenmiştir. Sonrasında rota takibi, sonsuz ∞, daire, dikdörtgen ve spiral olmak üzere dört farklı geometri üzerinde yapılarak rotalar üzerindeki İHA'nın rotayı takip etme oranı ve hata miktarı belirlenmektedir. Benzetim ortamında bu geometrik şekillerle kıyaslama yapıldığında ani manevraların olduğu durumlarda, uyarlamalı PID yaklaşımların gerekliliği ortaya konulmaktadır.
Akustik sinyallerin analizi ve elektrik motorlarında arıza teşhisi
Elektrik motorlarının endüstriyel amaçlı kullanımı her geçen gün giderek yaygınlaşmaktadır. Elektrik motorlarında meydana gelen arızaların önceden tespit edilebilmesi ise hem motorların sağlıklı ve verimli çalışması hem de motorun kullanıldığı endüstriyel faaliyette yaşanabilecek zamansal ve maddi kayıpların önlenmesinde hayati önem taşımaktadır. Ses dalgalarının analizi ile arıza teşhisi son zamanlarda üzerinde oldukça çalışılan, ekonomik olduğu kadar yüksek doğrulukla sonuç veren bir yöntemdir. Ses dalgalarının analiz edilmesi yöntemi ile sağlam bir elektrik motoru ile elektriksel veya mekanik bir arızası bulunan bir motorun ayırt edilebilmesi mümkündür. Bu çalışmada bir elektrik motorunun belirli arızalarına ilişkin ses sinyallerinin işlenmesi ve makine öğrenme algoritmaları kullanılarak sınıflandırılması amaçlanmıştır. Ses dalgalarını programa doğrudan aktararak akustik sinyallere dönüştürebilmesi, Hızlı Fourier Dönüşümü özelliği ile sinyalleri zaman ekseninden frekans eksenine geçirebilmesi, spektrum analizör özelliği ile sinyalleri detaylı olarak inceleyebilmesi, makine öğrenme algoritmalarına erişme ve kullanma kolaylığı sağlaması nedeniyle MATLAB programı tercih edilmiştir.
Rüzgâr türbinleri için anahtarlamalı relüktans generatörlerin maksimum güç kontrolü ve optimizasyonu
Son yıllarda fosil yakıtların tükenmeye başlamasıyla yenilenebilir enerji kaynakları önem kazanmıştır. Bunların arasında Rüzgâr Enerji Santralleri (RES), enerji üretimi bakımından önemli bir paya sahiptir. Bu santrallerden maksimum verimi elde etmek için son zamanlarda çalışmalar farklı generatör tipleri üzerine yoğunlaşmıştır. Geleneksel generatörlerin aksine, rotorlarında sargı olmamasından dolayı bakır kayıplarının daha düşük olması, basit ve sağlam yapıları, esnek kontrol, üstün performans kabiliyeti ve geniş bir hız aralığında çalışabilmeleri gibi önemli avantajları, Anahtarlamalı Relüktans Generatör (ARG)'lerin değişken hızlı rüzgâr türbinlerinde kullanımını arttırmıştır. Ancak ARG'ler anahtarlama mantığı ile çalıştıkları için moment üretimleri dalgalıdır ve makinanın generatör olarak çalışabilmesi için rotor konumuna göre fazların optimum iletim/kesim açılarının belirlenmesi gerekmektedir. Geleneksel generatörlerin pek çok dezavantajını ortadan kaldıran ARG'ler için doğru optimizasyon tekniklerinin belirlenmesi, RES'lerdeki kullanımlarının yaygınlaşmasına katkı sağlayacaktır. Bu tez çalışmasında generatör olarak 4 fazlı 8/6 kutuplu ARG kullanılan bir rüzgâr enerjisi dönüşüm sisteminin Matlab/Simulink ortamında modellemesi yapılarak, Maksimum Güç Noktası Takibi (MPPT) ve sistemin optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. MPPT için kanat uç hız oranı metodunu kullanarak hesaplama yapan denetleyici bloğu ile generatör hızına göre optimum iletim/kesim açılarını belirleyen bir sistem tasarlanarak optimizasyon gerçekleştirilmiştir. Ayrıca sistem çıkışındaki DA bara gerilimi, kıyıcı kontrollü bir boşaltma yükü yardımı ile istenilen değerde sabit tutularak gerilim kontrolü sağlanmıştır. Değişken rüzgâr hız koşulları için optimizasyonlu modelden elde edilen anahtar sistem değişkenlerinin zamana göre değişim grafikleri, herhangi bir optimizasyon uygulanmayan modelden elde edilen veriler ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen simülasyon sonuçlarından ARG'lerin tasarlanacak olan uygun bir optimizasyon tekniği ile daha kararlı ve stabil çalıştığı ve sistemden elde edilen gücün maksimum çıkış gücünü takip ettiği gözlenmiştir.
Dinamik yapay sinir ağı ile iç mekân konum kestirimi ve konum takibi
Günümüzde konum belirleme işlemleri iç ve dış ortam olmak üzere iki şekilde yapılmaktadır. Konum tespiti ve konum takibi küresel konumlandırma sistemi (Global Positioning System - GPS), uydu tabanlı sistemler ve hücresel sistemler sayesinde dış mekanlarda başarılı bir şekilde uygulanmaktadır. Fakat bu sistemler iç mekanlarda çevresel etkilerden dolayı sinyallerin zayıflanmasından kaynaklı konum tespiti veya konum takibi açısından kullanılabilirliği sınırlıdır. Bu sebepten dolayı iç mekanlarda da etkin çalışabilecek yöntemlere ve sistemlere ihtiyaç vardır. Bu sistemler arasında literatürde çoğunlukla radyo frekans (Radio Frequency – RF) sinyali tabanlı konum belirleme sistemleri üzerinde durulmuştur. Bu tez çalışmasında, iç mekanlarda çalışılan üçgenleme yöntemi, Yapay Sinir Ağı (YSA) ve dinamik yapay sinir ağı yöntemlerinden bahsedilmiştir. Alınan sinyal gücü göstergesi (Received Signal Strength Indicator - RSSI) verisi üzerinde durularak konum belirleme yöntemlerinden birisi olan parmak izi tabanlı konum belirleme yöntemi kullanılmıştır. Bu yöntemde, iç mekânda parmak izi yöntemi ile ortamın radyo haritası çıkarılmıştır. Sinyalin çok yollu yayılımın sinyal üzerindeki etkisini azaltmak için ortamın radyo haritasının boyutunun küçültülmesi (hücrelere bölünmesi) üzerinde durulmuştur. Parmak izi yönteminde ortam küçültülmesi için destek vektör makinesi (Support Vector machine, SVM) kullanılmıştır. Gezgin cihazın konum tespiti ve konum takibi sırasında her bir hücreden ayrı ayrı elde edilen RSSI verileri YSA ile çevrimdışı eğitim yapılmıştır. Çevrimdışı eğitim sonunda gezgin cihazdan sabit cihazlara gelen RSSI güç verileri kullanılarak çevrimiçi gezgin cihazın konum tespiti ve konum takibi yapılmıştır. Üçgenleme, YSA ve dinamik YSA yöntemleri ayrı ayrı incelenmiş ve elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır.
Biyolojik sinir ağlarının neuron simülatörü ile modellenmesi ve spayk susması fenomenine uygulanması
Bireysel nöronları ve nöron ağlarını modellemek için kullanılan birçok simülasyon ortamı vardır. Bu ortamlar nöron modellerini sayısal olarak verimli bir hesaplama elde etmek amacıyla uygun bir şekilde modellemek, yönetmek ve kullanmak için çeşitli araçlar sağlar. Böylece özellikle deneysel verilerle yakından bağlantılı problemleri ve karmaşık, anatomik, biyofiziksel özelliklere sahip hücreleri içeren problemleri incelemek için uygundurlar. Bu çalışmada sözü edilen yazılımlardan biri olan NEURON simülatörü kullanılmış olup, yazılımın avantajlı yönleri ve programsal yapısı incelenmiştir. Aynı zamanda nöron dinamiklerinde sıklıkla kullanılan Hodgkin-Huxley nöron modeli, nöronlar arası kurulan elektriksel, kimyasal ve dinamik sinaps modelleri, bazı ağ topolojilerinin yapıları anlatılmış ve NEURON simülatörü ile gerçekleştirilmiştir. Çalışmada son olarak elektriksel ve kimyasal sinapsları bir arada bulunduran hibrit küçük dünya ağ modeli kurulmuş ve popülasyonun çeşitli parametreleri altında spayk susması fenomeni araştırılmıştır.
Daimi mıknatıslı senkron motorun referans hız takip sistemiiçin pı ve kayan kipli kontrolcü tasarımı ve kıyaslanması
Daimi mıknatıslı senkron motorlara (DMSM) ilişkin araştırmaların hızlı gelişimi ve kullanımının her alanda yaygınlaşması sebebiyle bu motorlara ilişkin kontrol metotlarının önemi ön plana çıkmıştır. Son yıllarda gelişen teknoloji, daimi mıknatıslı senkron motorlar üzerindeki araştırmalar daha da hız kazanmış ve alan yönlendirmeli kontrol (AYK) ve doğrudan moment kontrollü (DMK) yöntemler üzerinde yapılan çalışmalar sayesinde sistemlerin referans hıza ulaşması ve değişken yüklere karşı moment kontrolünde daha verimli sonuçlar elde edilmeye başlanmıştır. Bu tezde alan yönlendirmeli kontrolün Matlab/Simulink modeli oluşturulmuş ve alan yönlendirmeli kontrol ile referans hız takip sistemi için Matlab/Simulink de hem klasik bir PI denetleyici hem de ileri seviye bir kontrol yöntemi olan kayan kipli kontrolör (KKK) tasarlanmıştır. Benzetim çalışmaları ile elde edilen motor kontrol performansları, yükselme zamanı, yerleşme süresi ve kalıcı hal hatası kriterlerine göre değerlendirilmiştir. Değerlendirme kriterlerine göre KKK'nın klasik bir PI denetleyiciye göre avantajlarının olduğu gözlemlendi. KKK ile kontrol edilen bir DMSM'nin klasik PI ile kontrol edilen DMSM'ye göre daha stabil olduğu ve dış bozuculara karşı daha gürbüz olduğu görülmüştür.
Optimizasyon algoritmaları kullanılarak üç boyutlu yazıcının modele dayalı denetimi
Üç boyutlu (3B) biyo-yazıcılar, rejeneratif tıp ve doku mühendisliği alanlarında özellikle kulak, burun ve yüz-çene protezlerinin biyo-baskılarında yoğun şekilde kullanılmaktadır. Modelden modele farklılık gösteren baskı hataları yapay doku ve organların biyo-baskısında sıklıkla görülmektedir. Modelin yüzeyinde meydana gelen hatalar yazdırılacak organın verimli kullanımına engel olmaktadır. Yapay doku ve organ biyo-baskısı sürecinde meydana gelen hataların en aza indirilebilmesi için 3B yazıcının kontrolcü performansının iyileştirilmesi gerekmektedir. Bu tez çalışmasında, yapay doku ve organların biyo-baskısı için Balina Optimizasyon Algoritması (Whale Optimization Algorithm-WOA) tabanlı yeni bir uyarlanabilir PID kontrolcü geliştirilmiştir. Yerel minimumlardan kaçınmak ve kontrolcünün geçici durum yanıtını iyileştirebilmek için WOA algoritması tercih edilmiştir. Önerilen algoritmanın yakınsama hızı PID kontrolcünün parametrelerinin hızlı ve doğru şekilde ayarlanabilmesine olanak sağlamaktadır. Geliştirilen WOA tabanlı uyarlanabilir PID kontrolcünün performansı, performans metriklerinden biri olan zaman ağırlıklı karesel hatanın integrali (Integral of Time multiplied Squared Error-ITSE) yardımıyla ölçülmüştür. 3B yazıcı için önerilen kontrolcünün performansı, klasik PID ve Genetik Algoritma (Genetic Algorithm-GA) tabanlı PID kontrolcülerin performansı ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen deneysel sonuçlardan, önerilen WOA tabanlı uyarlanabilir PID kontrolcünün 3B yazıcının geçici tepkisini önemli ölçüde iyileştirdiği ve yazdırılan burun ve kulak gibi organlardaki yüzey hatalarını ve baskı sürelerini en aza indirdiği görülmektedir. Önerilen WOA tabanlı uyarlanabilir kontrolcü algoritması özgün olarak tasarlanan 3B yazıcı üzerine gömülerek kulak ve burun gibi organların baskıları alınmıştır. Yazdırılan organ baskıları klasik PID ve GA tabanlı PID kontrolcü algoritmaları ile yazdırılan modeller ile kıyaslanmıştır. WOA tabanlı uyarlanabilir PID kontrolcünün diğer kontrolcü algoritmalarına kıyasla hem baskı süresinde hem de yüzey hatalarının en aza indirilmesinde oldukça başarılı olduğu gözlemlenmiştir.
Baskılı devre kartları üzerindeki lehim hatalarının derin öğrenme tabanlı sınıflandırılması
Elektronik cihazların üretim süreçlerinde, yüzeye monte edilen elemanların baskılı devre kartlarına (BDK) montajı sürecinde oluşan lehim hatalarından kaynaklanan sorunlar nedeniyle üretim faaliyetleri aksamakta ve bu da üretim maliyetlerinde artışa neden olmaktadır. Krem lehim uygulamalarında elektronik kartlarda oluşabilecek kusurlar genellikle üretim sürecinin son aşamasında fark edilmektedir. Bu durum üretim verimliliğini düşürmekte ve kritik sistemlerin teslimat programında gecikmelere neden olmaktadır. Bu çalışmada baskılı devre kartları (BDK) üzerindeki krem lehim kusurlarını erken aşamada tespit etmek için görüntü işleme teknikleri kullanılarak optimizasyona dayalı bir derin öğrenme modeli önerilmiştir. Derin öğrenme yöntemlerinden biri olan evrişimli sinir ağı (ESA), bu çalışmaya özel hazırlanmış veri seti kullanılarak eğitilmiştir ve baskılı devre kartları (BDK) üzerindeki krem lehim uygulanmış ped bölgeleri, krem lehim hataları belirtilerek sınıflandırılmıştır. Çalışmada kullanılan toplam altı krem lehim sınıf türü, literatür de sıklıkla karşılaşılan doğru lehimleme, düzeltilemez lehimlem, eksik lehim, fazla lehim, kısa devre ve yabancı nesne örneklerinden oluşturulmuştur. Modelin geçerliliği 648 test verisinden oluşan veri seti üzerinden test edilmiştir. Ayrıca çalışmada, görüntü işleme ve optimizasyon yöntemlerinin model performansına etkisi incelenerek %96.40 başarım oranı elde edilmiştir. Önerilen model yardımı ile baskılı devre kartları (BDK) üzerindeki kusurlu krem lehim alanları tespit edilmiş ve bu bölgeler çerçeve içerisine alınarak görselleştirilmiştir.
İzolatörlerde buzlanmanın yüzey kaçak akımları üzerine etkisi
İzolatörler, elektrik dağıtım ve iletim hatlarında iletkenleri mekanik olarak taşıyan ve elektriksel olarak izole eden temel ekipmanlardır. İzolatör arızası, enerji nakil hatlarının sürekliliği ve güvenliği için doğrudan bir tehdittir. İstatistiksel olarak, izolatörlerden kaynaklanan arızalar, güç sistemi arızalarının en yüksek oranını oluşturmaktadır. Buzlanma ülkemizin engebeli coğrafyası ve karasal iklimi göz önüne alındığında sık karşılaşılan bir durumdur. Buzlanma ve sonrasında izolatör arızaları, yoğun kış koşullarının gerçekleştiği bölgelerde enerji kesintilerine neden olmakta ve ülke ekonomisine büyük zararlar vermektedir. Uzun yıllardan beri izolatörlerde buzlanma ile ilgili çalışmalar devam etmekle birlikte, konuya tam olarak çözüm getirecek bir yöntem henüz bulunamamıştır. Bu çalışmada farklı izolatör tipleri laboratuvar ortamında buzlandırılarak sızıntı akımları incelenmiştir. Buzsuz, hafif buzlanma ve buzlanma durumları için izolatörlere şebeke frekanslı alternatif gerilim uygulanarak, Labview programı yardımıyla veriler elde edilmiş ve porselen, cam ve silikon izolatörlerin buzlanma öncesi ve sonrasındaki sızıntı akımları karşılaştırılmıştır. İzolatörün bulunduğu ortam sıcaklığı ve nem değerleri ölçülerek sızıntı akımı arasında ilişki kurulmuştur. Ayrıca, izolatörler farklı iletkenlik değerlerinde buzlandırılıp, iletkenliğin sızıntı akımı ve izolatör çeşitleri üzerine etkisi incelenmiştir.