Matlab
59 theses under this subject heading
Senkron relüktans motor kontrolü
IEC'nin AB ile birlikte çalışarak endüstriyel motorların verimlerinin arttırılması ile ilgili aldığı kararlar doğrultusunda üreticiler yüksek verimli ve düşük maliyetli elektrik motoru arayışına girmişlerdir. Rotor sargılarını ortadan kaldıran sabit mıknatıslı senkron motor, yüksek verimli olmasına karşın rotorunda bulunan değerli mıknatıslar nedeniyle ucuz değildir. Hem yüksek verim hem de düşük maliyetli elektrik motoru arayışı üreticileri relüktans makinelerine yönlendirmiştir. Asenkron motora göre verimi ve moment yoğunluğu yüksek, sabit mıknatıslı senkron motora göre ucuz olan senkron relüktans motor endüstride güçlü bir alternatif olarak yer almaya başlamıştır. Bu tez çalışmasında asenkron motor ve sabit mıknatıslı senkron rotor ile hemen hemen aynı aynı stator yapısına sahip ve bu motor tipleriyle aynı sürücü donanımını kullanan SynRM'nin MATLAB üzerinde matematiksel modeli kurulmuştur. Bu model üzerinde sensörlü vektör kontrol algoritması incelenmiştir. Senkron relüktans motor için sensörsüz hız algılama yöntemleri genel olarak tanıtılmış ve motor akımın eğimi ve motor akımları eğimlerinin farkı ile sensörsüz hız ve konum algılama yöntemleri incelenmiştir.
Dual kuaterniyon katsayılı matrisler
Bu çalışmada, ilk olarak, D dual sayılar kümesi olmak üzere, Mn(HD) dual kuaterniyon matrislerin kümesinin, HD dual kuaterniyon halkası üzerinde n2 boyutlu bir modül olduğu ve ikinci olarak, Mn(R) reel matris halkası üzerinde 4 boyutlu bir modül olduğu gösterilmiştir. Ayrıca dual kuaterniyon matrisleri kümesi üzerinde, toplama, çarpma, eşlenik, transpoz, eşlenik transpoz, ters, kuvvet ve iz gibi özellikler incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, dual kuaterniyonların sahip olduğu özelliklerle karşılaştırılmıştır. İlaveten, dual kuaterniyon matrislerin reel matris temsilleri ve bu temsillerin özellikleri incelenmiştir. Bu temsiller dual kuaterniyon matrislerin determinantını ve tersini bulmada uygulanmıştır. Ayrıca, bu matrislerin determinantını ve tersini bulmada farklı tipte yöntemler tanımlanmıştır. Son olarak, elde edilen sonuçlarla ilgili örnekler Matlab kullanılarak da çözülmüştür.
Elektrik güç sistemlerinde güç bölgeleri arasındaki salınımların kontrolü
Bu tez çalışmasında güç sistemlerinde güç bölgeleri arasında yük dengesizlikleri, uzun iletim hatları ve yüksek değerde güç iletimi nedeniyle meydana gelen küçük genlikli ve düşük frekanslı elektro-mekaniksel salınımların sönümlenmesi için Katsayı Diyagram Metodu (KDM) olarak adlandırılan bir polinomsal yaklaşım kullanılarak kontrolör tasarlanmıştır.Literatürde, birbirine bağlı sistemlerde bu tür salınımların kontrolü için birçok kontrol yöntemi tasarlanıp uygulanmıştır. Bu kontrolörlerden pratikte en çok kullanılan PID ve kesirli dereceli PID kontrolörleri ile önerilen KDM kullanılarak tasarlanan kontrolörün MATLAB'da benzetimleri ile basamak cevapları elde edilmiş ve sonuçların karşılaştırılması yapılmıştır.Birbirine bağlı sistemler için KDM kullanılarak tasarlanan kontrolörün kısa yerleşme süresine ve kapalı çevrimli sistemin zaman cevabının PID ve kesirli dereceli PID kontrolörlere oranla aşımsız özelliğe sahip olduğu sonuçlardan görülmüştür. Bu sonuçlar gösteriyor ki, güç sistemlerinde meydana gelen alanlar arası salınımların kontrol edilmesinde KDM uygundur.
İnsan iskeleti için kullanılan implant ve protezlere gelen yüklerin hesaplanması için bir yöntemin geliştirilmesi
Bu çalışmadaki amaç; bireye uygulanacak diz dezartikülasyon protezine gelen kuvvetlerin belirlenmesine yönelik kişinin yaşam koşullarına uyan ve sürdürülebilir bir protezin imalatına olanak sağlayacak alternatif bir hesaplama yöntemini geliştirmektir. Kişinin hayatını daha konforlu devam ettirebilmesi ve yükün daha uygun koşullarla taşınabilmesi adına kişiselleştirilmiş protezin elde edilmesinin sağlanacağı düşünülmüştür. Bu düşünce ile vücuda takılacak protezde, proteze gelen yüklerin, momentlerin hesaplanması ve analizi için kısıtlı bir yöntem geliştirilmiştir. Bu tasarım ve analiz sonuçlarını karşılaştırmalı olarak doğrulamak için MATLAB, Solidworks ve ANSYS Workbench programları kullanılmıştır. MATLAB programında, -60/-15 derecelik hareket sınırıyla belirlenen kişi ve protez ağırlığı parametrelerine bağlı olarak kinematik denklemlerin çözümü elde edilmiştir. Solidworks programında protezli bacağın modeli kurularak -60/0 derecelik hareket sınırı dâhilinde doğrusal ve açısal konum-hız-ivme analizleri elde edilmiştir. ANSYS Workbench programı üzerinden modellenen, protezli bacağın malzeme özellikleri genel probleme dâhil edilerek maksimum kuvvet pozisyonunda statik analiz sonuçları elde edilmiştir. Belirtilen üç programın kullanılmasıyla elde edilen sonuçlar karşılaştırıldığında, sonuçlar arasında benzerlik gösterdiği anlaşılmıştır. Bu tip protezlerde kinematiğin yanında anatomik özellikler de dikkate alınarak analiz yapılması dolayısıyla mühendis-doktor iş birliği gerekliliği ortaya çıkmıştır.
Hosoya ve Merrifield-Simmons indekslerinin moleküler yapılarda analizi
Bu tez çalışmasında genel anlamda benzenoid sistemler üzerinde çalışılarak kimyasal graf teori alanında önemli uygulamaları olan Hosoya indeksi ve Merrifield-Simmons indeksinin hesabına odaklanılmıştır. Başlangıç olarak verilen her iç noktasız-yoğunlaştırılmış benzenoid sistemin ∀𝑘 ≥ 0 için 𝑘-eşleme sayısını ve 𝑘-bağımsızlık sayısını hesaplamada kullanılan her biri elde edilen doğal sayı içerikli kare matrisler ile bir vektör çarpımına dayanan iki ayrı metot sunulmuş ve metotların uygulanabilirliği için MATLAB programında kodlar yazılmıştır. Çalışmanın temel kısmı olarak, verilen her iç noktasız yoğunlaştırılmış benzenoid sistemin Merrifield-Simmons indeksini doğal sayı içerikli matrisler ile bir vektörün uygun bir çarpımı yoluyla hesaplayan metot önerilmiştir. Devamında, iç noktalı-yoğunlaştırılmış benzenoid sistemlerin bir türü olan çift katlı benzenoid zincirlere özgü Hosoya ve Merrifield-Simmons indekslerinin hesabına yönelik her biri ilgili indeksi hesaplamada kullanılan iki ayrı metot önerilmiştir. Son olarak, 𝑅𝑛 ve 𝑷𝒏 sembolleriyle sunulan iki ayrı özel tipteki iç noktalı-yoğunlaştırılmış benzenoid sistem türüne yönelik hem Hosoya hem de Merrifield-Simmons indekslerinin hesabı, bir matrisin bir kuvveti ile bir vektörün çarpımı şeklinde ifade edilen açık bir fonksiyon olarak sunulmuştur.
Asenkron makinelerin Matlab'da tasarımı ve analizi
Bu çalışmada, asenkron motorların tasarımını yapan, eşdeğer devre parametrelerini hesaplayan, performans analizi ve nominal çalışma büyüklüklerini hesaplayan bir altprogramla, Eşdeğer devre parametrelerini hesaplayan, Eşdeğer devre parametrelerine göre performans analizi yapan ve yüklenme analizini yapan üç alt programdan oluşan bir bilgisayar programı yazılmıştır. Tasarım altprogramından elde edilen sonuçlar ile katalog değerleri karşılaştırmalı olarak sonuçlar kısmında verilmiştir. Performans analizi ve yüklenme analizi kısımlarında ise sonuçlar grafiksel olarak gösterilmiştir.Bu tez 4 bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde, asenkron motorun yapısı, asenkron motorların çalışması, asenkron motorların eşdeğer devresi, asenkron motorda oluşan güç, moment, güç faktörü ve verim değerlerinin hesaplanması hakkında detaylı bilgi verilmiştir. İkinci bölümde, asenkron motorun tasarım aşamalarından bahsedilmiştir. Üçüncü bölümde ise, asenkron motorun eşdeğer devre parametrelerinin hesaplanması ve performans analizi ile yüklenme analizleri hakkında bilgi verilmiştir. Dördüncü ve son bölümde ise, yazılan bilgisayar programı tanıtılmış olup, programda yer alan bölümlerin nasıl kullanıldığı anlatılmıştır.
Asenkron motorlarda rotor kırıkları analizi ve modellenmesi
Elektrik motorlarında meydana gelen arızaların tarihi, elektrik motorlarının tarihi ile neredeyse yaşıttır. Üreticiler ve kullanıcılar, başlangıçta meydana gelen arızalar karşısında basit çözümleri benimsemekteydiler. Bunlar aşırı akım koruma sistemleri, gerilim regülâtörleri, sigortalar gibi cihazlar kullanılarak veya topraklama önlemleri alınarak çözülebilmekteydi. Ancak elektrik makinelerinin ve genel olarak teknolojinin gelişimine paralel olarak, ortaya çıkan arıza çeşitlerinin de artması ile arızaların erken teşhisi ve giderilmesinin önemi artmıştır [1].Asenkron motorların rotor devresinde meydana gelen kırık rotor çubuğu arızaları stator akımına harmonik olarak yansımaktadırlar. Bu çalışmada da sincap kafesli bir asenkron motorda meydana gelen rotor çubuğu kırıklarının stator akımlarından gözlemlenmesi MATLAB/Simulink ortamında modellenmiştir. Daha sonra deneysel verilerle kıyas edilmiştir. Elde edilen sonuçlar Simulink modelinin eğitim amaçlı olarak kullanılabilirliğini göstermektedir.
Doğrusal öngörü ile konuşma işareti kodlayıcısı tasarımı
İnsan konuşma sistemi üzerine bina edilen ve matematiksel araç olarak doğrusal öngörüyü kullanan model tabanlı bir konuşma işareti kodlayıcı MATLAB programı üzerinde gerçeklenmiştir. Gerçek zamanda çalışmayan sistem, kayıtlı konuşma işaretlerini doğrusal öngörü ile kodlayarak (analiz) tanımlanan biçimleme ile .lpc uzantılı dosyaya yazar, sonra dosyayı okuyup kodu çözerek (sentez) giriş-çıkış işaretlerini kullanıcıya dinletir ve görsel animasyonlar yapar. Ses kodlayıcı 3.84 kb/s ve 2.56 kb/s olmak üzere iki veri çıkış hızında çalışabilmektedir. Testlerde Ulusal Elektronik ve Kriptoloji Araştırma Enstitüsü'nden temin edilen Turtel Kütüphanesi'nin bir alt kümesi (5 erkek 5 kadın konuşmacının 15'er cümlesi) ve 3.84 kb/s çıkış hızına sahip ses kodlayıcı kullanılmıştır. Yaş ortalamaları 31 olan 8 erkek 7 kadın katılımcı ile yapılan Mutlak Kategori Test'i sonucunda ses kodlayıcın kalitesi 3.4 olarak tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler : Model tabanlı ses kodlayıcı, doğrusal öngörü, LPC, MATLAB
Elastik uzuvlu robotların dinamik davranışlarının simülasyonu
Bu çalışmada, elastik uzuvlu robotların dinamik denklemlerinin bilgisayar yardımıyla elde edilebilmesi, elde edilen dinamik denklemlerin yine bilgisayar yardımıyla çözümlenerek analizlerinin yapılabilmesi amaçlandı. Dinamik denklemlerin verilen şartlarla çözümlenmesi, arzu edildiği taktirde şartların değiştirilmesi ile denklemlerin tekrar tekrar çözümlenebilmesi göz önüne alındı.Böylece, verilen şartlar altında robotun göstereceği dinamik davranışlar değerlendirilerek, tasarımda veya çalışma koşullarında gerekli değişikliklerin kolaylıkla yapılabilmesi hedeflendi.Yeni bir modelleme tekniği önerilerek, araştırmacıların yapmış olduğu bir takım basitleştirmeler işlemlere dahil edildi.Bu modelleme esas alınarak yeni bir formülasyon geliştirildi. Bilgisayar ortamında işlenmesi kolay olduğundan formülasyon matris formunda yapıldı.Ayrıca eksen takımları, sistematikliği ve kullanım yaygınlığı göz önüne alınarak Denavit ? Hartenberg Prensiplerine göre yerleştirildi. Bu formülasyonu kullanılarak MATLAB Teknik Programlama Dilinde bir yazılım geliştirildi. Yazılım sayesinde n adet elastik uzva sahip döner mafsallı ve düzlemsel bir robotun dinamik denklemleri otomatik olarak parametrik formda elde edildi.Böylece dinamik denklemlerin çözümlenebilmesi için sadece parametrik ifadelerin sayısallaştırılması yeterli oldu. Bu sayede denklemlerin her işlem için tekrar tekrar hesaplanmasının önüne geçildi. Sadece sayısal değerlerin değiştirilmesi ile çok farklı kombinasyonlar için dinamik denklemlerin çözümlemesi yapıldı.Yazılımın, elastik uzuv sayıları bir ile üç arası olan robotlar için çalıştırılmasıyla elde edilen sonuçlar mukayese edildi. Böylece, uzuv sayısı, uzuv kütle değerleri, uzuv malzemesi ve çalışma şartları arasındaki ilişkiler hakkında bilgi toplandı ve bir takım sonuçlar çıkarıldı.Anahtar Kelimeler; Robot, Elastik, Dinamik, Modelleme, Simülasyon, Animasyon, MATLAB
Ultrafast pattern based line detector for real time image processing
Line detector algorithms are used for feature extraction, segmentation, pattern recognition, matching and object detection in computer vision applications such as detection of road lanes and power lines. The fastest line detector so far published in the literature is presented in this thesis. This line detector algorithm is 14.88 times faster than the next fastest line detector, the EDLines, and 94.7 times faster than the line segment detector and more reliable than the Standard Hough Transform. An ingeniously simple method for detecting and combining patterns with advantage of several look-up tables is introduced to recognize and fit straight-line patterns. As the first step, it recognizes any possible 4 × 4 pixel line patterns among the binary edge pixels and then uses the slope and the connection points look-up tables to decide whether the connected patterns form a line or not. This algorithm is implemented and tested in MATLAB to compare the speed performance. MATLAB executable file is created by compiling C++ code. The experimental results are presented as graphics and tables in terms of the speed. According to the results, the proposed algorithm is an ultrafast line detector for real time image processing. This algorithm is especially designed for high definition images. Key Words: Line Detector, Feature Extraction, Segmentation, Pattern Recognition, Image Processing, Matlab
Cascade sliding mode control with applications
This study has comprehensively investigated the applicability and performance of the Sliding Mode Control (SMC) method within a cascade control structure. The primary objective of the present study is to evaluate the viability of SMC-based controllers as a reliable and robust alternative to conventional proportional–integral–derivative (PID) controllers in nonlinear and time-varying systems. In order to this end, single-loop P, PI and PID controllers, as well as SMC-1 (First-Order Sliding Mode Control) and SMC-2 (Second-Order Sliding Mode Control) controllers were designed. Various cascade and hybrid SMC-based control structures incorporating different outer-loop and inner-loop combinations were also developed. These were then subjected to comparative performance analyses. A fundamental objective of the study was to mitigate the inherent oscillations (chattering) observed in SMC systems. In order to achieve this objective, a hyperbolic tangent (tanh) function within a boundary layer approach was utilised as an alternative to the classical sgn\ function. This modification has been shown to reduce switching noise, ensure smoother control signals, and improve the robustness and stability of the system against disturbances and model uncertainties. The control algorithms were implemented on a DC motor system using the DIGIAC 1750 training set with experimentally determined parameters, and were validated through simulation and real-time testing in MATLAB/Simulink. The system's responses were evaluated using standard performance criteria, including rise time, settling time, overshoot and delay. The findings indicate that Cascade Sliding Mode Control (CSMC) structures, particularly those employing an SMC-2 controller in the outer-loop, exhibit a faster transient response, reduced overshoot, diminished steady-state error, and enhanced disturbance rejection capability. Consequently, CSMC can be regarded as a reliable and effective alternative to conventional PID-based control methods.
e^(−2x) 'i koruyan Bernstein-Chlodowsky-Gadjiev operatörlerinin incelenmesi
Tezimizde, x ≥ 0 için e^(−2x)'i koruyan Bernstein-Chlodowsky-Gadjiev tipi operatörleri koruyan fonksiyonları genelleştirilmiştir. Farklı fonksiyon uzayı türleri için yeni tanımlanan operatörlerin yaklaşım özellikleri sağlanmıştır. Buna ek olarak uygun süreklilik modülünü kullanarak yakınsama hızına odaklanılmıştır. Ve bu yeni operatörler için Voronovskaya tipi teoremi sağlanmıştır. Son olarak, teorik sonuçlarımızı doğrulamak için, MATLAB tarafından üretilen bazı sayısal deneyler sunulmuştur.
Türkiye Batı Karadeniz bölgesi güç sisteminin kararlılık ve arıza durumlarının farklı çalışma koşulları altında incelenmesi
Enerji nakil hatlarının güvenilirliği ve kararlı bir şekilde çalışması her geçen gün daha çok önem kazanmaktadır. Nüfustaki artış, sürekli gelişen teknoloji ve sanayileşmenin gelişmesiyle birlikte enerji talepleri de doğru orantılı olarak artmaktadır. Artan enerji ihtiyacı ülkeleri yeni santraller yapmaya, iletim hatları ve güç aktarım istasyonları kurmaya ve geliştirmeye zorlamaktadır. Büyük güç sistemlerini işletmenin ve kontrol altında tutmanın bazı zorlukları bulunmaktadır. Yapılan bu çalışmada Batı Karadeniz Bölgesinde bulunan Bolu, Düzce ve Zonguldak illerinin enterkonnekte şebekesi incelenerek PowerWorld Simülatör programı ve Matlab Psat programında simüle edilmiştir. Farklı simülasyon senaryoları ile güç sistemlerinde oluşabilecek çökme ve toparlanma senaryoları bilgisayar ortamında incelenerek bu programlar ile yük akışı analizleri yapılarak değerlendirilmiştir.
6x6 taktik tekerlekli askeri aracın taşıt dinamiği modellemesi ve testler ile modelin doğrulaması
Bu tez kapsamında, 6x6 askeri kara aracının sürüş dinamiği modelleri oluşturulmuş ve testler ile doğrulanmaya çalışılmıştır. Birinci aşamada aracın kütle, atalet momentleri, ağırlık merkezi parametreleri çıkarılmıştır. Araç parametrelerinin sürüş dinamiğine etkilerinin daha iyi kavranması amacıyla MATLAB yazılımda, Öbeklenmiş Kütle Yöntemi ile aracın yarım araç modeli oluşturulmuş ve çözdürülmüştür. Daha sonra aracın MSC ADAMS/Car yazılımında Çoklu Cisimler Dinamiği modeli oluşturulmuş ve çözdürülmüştür. Hazırlanan modellerin sonuçları, yapılan araç test sonuçları ile karşılaştırılmış ve sonuçlar irdelenmiştir.
Dört zamanlı, tek silindirli, değişken sıkıştırma oranlı bir dizel motorunun bilgisayar yardımı ile teorik simülasyonu ve performans analizi
Bilgisayar teknolojisinin hızla ilerlemesi otomotiv sektörünü önemli derece etkilemiştir. Araştırmacılar motorların performanslarını kolaylıkla karşılaştırabilmek amacı ile çevrim analizlerini yazılıma dönüştürmek için birçok çalışmalar yapmışlardır. Simülasyon programı üzerinden tasarlanan motorun boyutları, yakıtın cinsi, sıkıştırma oranı, supap zamanlaması, püskürtme zamanlaması, hava fazlalık katsayısı gibi birçok parametre değiştirilerek motorun veriminin ve performansının nasıl etkilendiği kolaylıkla incelenebilmektedir.Bu tezde, dört zamanlı, tek silindirli, normal emişli, direkt püskürtmeli bir dizel motorunun çevrim analizi için simülasyon programı geliştirilmiştir. Öncelikle simülasyonu yapılan motorun termodinamiksel hesaplamaları yapılmıştır. Hazırlanan bu modelde gerçek çevrim kayıpları göz önünde bulundurulmuştur. Daha sonra model MATLAB programlama dili ile simülasyona dönüştürülmüştür. Simülasyon sonucunda; tam yükte 1'er derecelik KA aralığında silindir basınç, sıcaklık ve farklı motor hızlarında (1000?4000 min-1), farklı sıkıştırma oranlarında (16:1?20:1?24:1), farklı hava fazlalık katsayılarında (1,3?1,5?1,7) motor performans eğrileri elde edilmiştir.Elde edilen basınç, sıcaklık, net iş, yanan yakıt kütlesi, ısı dağılımı, ortalama çevrim basıncı, motor gücü, sürtünme gücü, motor momenti, özgül yakıt tüketimi, mekanik verim ve termik verim gibi grafikler yorumlanmıştır.
Görüntü iyileştirme ve onarma teknikleri
Görüntü iyileştirme, görüntünün kenarlarının, sınırlarının ya da parlaklığının belirginleştirilmesi gibi bazı özelliklerinin görüntünün daha iyi analiz edilmesi veya görüntülenebilmesi için iyileştirilmesi olarak ortaya konulabilir. İyileştirme işlemi, veri içerisindeki doğal bilgi miktarını arttırmaz. Ancak, seçilen bir özelliğin kolayca anlaşılabilir olması için o özelliğin dinamik sınırlarını artırır. Günümüzde birçok uygulamada (plaka tanıma, yüz tanıma, tıbbi ve askeri uygulamalar, adli soruşturmalar, doku analizi, v.b.) görüntü işleme teknikleri kullanılmaktadır. Bu tür uygulamalarda başarının yüksek olması görüntü kalitesiyle doğrudan ilişkilidir. Kaliteli görüntü almak için gereken kameralar ise uygulama maliyetini yükseltmektedir. Bu ihtiyacı karşılamak üzere düşük çözünürlüklü görüntüler bazı algoritmalarla yüksek çözünürlüklü görüntülere dönüştürülebilmektedir. Bu sayede basit kameralar kullanarak yüksek çözünürlüklü görüntüler elde edilebilmesi ve uygulamaların başarılarının yükseltilmesi hedeflenmiştir.MATLAB hazır fonksiyonlar ve programlama yoluyla birçok alandaki yoğun matematiksel algoritma ve işlemlerin gerçekleştirilmesini sağlayan bir matematiksel çözüm platformudur. Bu çalışmada, MATLAB geliştirme ortamının sağladığı özellikler de kullanılarak görüntü işlemeye yönelik uygulamalar gerçekleştirilmiştir. Uygulamalarda; MATLAB görsel ara yüz tasarlama aracı olan .GUIDE. özellikleri kullanılmıştır. Bu tezde; Wiener, Medyan ve Gauss filtreleri kullanılarak, görüntü iyileştirme ve onarmaya yönelik deneysel çalışmalar yapılmıştır. Bozulma fonksiyonları bilinen test görüntüleri üzerinde yapılan deneysel çalışmalar neticesinde; Ters Fourier filtresinin hareket bulanıklığı ve Gauss biçimli bulanıklık etkilerinin giderilmesinde, Wiener Süzgecin bulanıklık ve gürültü etkilerinin bir arada olduğu etkilerin giderilmesinde, Medyan Süzgecin tuz biber gürültüsünün kaldırılmasında ve Gauss Biçimli süzgecin Gauss Biçimli gürültünün kaldırılmasında daha başarılı olduğu sonucuna varılmıştır.Anahtar Sözcükler: Sayısal Görüntü, Sayısal Filtre, Görüntü İşleme, Görüntü Onarma
Autonomous truck-trailer parking - path planning and path tracking control
Maneuvering a truck-trailer system while docking is extremely challenging. This study aims to alleviate this problem by presenting a novel cascade path planning framework and an enhanced path-following control framework for autonomous semi-trailer docking. In the proposed system, the cascade path planning framework generates kinematically feasible and drivable maneuvers for trailer parking and the path-following control framework introduces adaptive controllers that utilize gain scheduling for forward and reverse path-following tasks in docking maneuvers to increase the robustness and path-following performance. In the cascade path planning approach, a realistic and deterministic parking behavior model, iterative analytical method (IAM), is proposed and combined with an enhanced Closed-Loop Rapidly Exploring Random Tree (CL-RRT) approach. Cascade path planning approach combining CL-RRT with IAM mimicking real-world parking practice enables generation of both kinematically feasible and deterministic parking maneuvers with obstacle avoidance. For evaluation, different parking scenarios are generated and selected through a developed case generation tool. The proposed path planning approach is evaluated through MATLAB simulations for performance evaluation. The results achieved a noticeable success with a high rate of generated feasible maneuvers for truck-trailer parking. In the proposed path following control framework, the system includes an improved pure pursuit controller with adaptive look-ahead distance for forward path following; a cascade controller of reverse pure pursuit, and a gain-scheduled linear-quadratic (LQ) control for reverse path-following. In the evaluation of the path-following performance of forward and reverse controllers, the closed-loop system of path-following controllers with the truck-trailer kinematic model is simulated in MATLAB/Simulink for various test cases, and the results are compared with those of other studies. Furthermore, different docking scenarios are generated via the cascade path planning algorithm for autonomous semitrailer docking. These are tested with a high-degree semi-trailer model within the IPG TruckMaker simulation environment, and with a full truck-trailer vehicle in the test field. The results of both simulations and physical testing clearly demonstrate improvements in terms of the control problem formulation, i.e. the stabilized path-following is obtained with acceptable path-following errors.
İki doğru akım motorunun aynı yükü beslemesi durumunun Bond Graf Yöntemi'yle incelenmesi
n ÖZET Yüksek Lisans Tezi İKİ DOĞRU AKIM MOTORUNUN AYNI YÜKÜ BESLEMESİ DURUMUNUN BOND GRAF YÖNTEMİYLE İNCELENMESİ Abdulnasır YILDIZ Fırat Üniversitesi Fen Bilimler Enstitüsü Elektrik-Elektronik Mühendisliği Anabilin Dalı 2002, Sayfa: 55 Bu çalışmada, iki doğru akım motorunun aynı yükü beslemesi durumu bond graf yöntemiyle incelendi Bu inceleme yapılırken iki doğru akım motorunun paralel ve seri bağlı durumları ayrı ayrı ele alındı. Bu amaçla önce bond graf modeli tanıtıldı. Daha sonra her iki sistemin bond graf modelleri elde edüdi Ardından bu modelleri kullanarak simülasyon yapan Enport programı ile sistemlerin endüvi akımları ve açısal hızlarının zamana göre değişimlerinin grafiksel sonuçlan elde edildi Son olarak da sistemlerin bond graf modelleri kullanılarak elde edilen Enport simülasyon sonuçlarının doğruluğunu göstermek için aynı sistemlerin Matlab simülasyon sonuçları elde edildi. ANAHTAR KELİMELER: Bond Graf, Enport, Matlab
Genetik algoritmalar ile DC-AC çeviricilerde harmonik eliminasyonu
Bu tezde, Genetik Algoritma Yöntemi, çaprazlama, mutasyon operatörleri ve gerçekleştirilen programın akış diyagramı verilerek, başlangıç popülasy onunun, uygunluk fonksiyonunun ne olduğu anlatılmıştır. Ele alınan problem tanımlanmış, DC-AC çeviricilerde harmonik eliminasyonunun gerekliliği üzerinde durulmuştur. Eliminasyonun yapılmadığı durumlarda harmoniklerin olumsuz etkileri ve bu etkileri tanımlamak için kullanılan bazı faktörler verilmiştir. Var olan bu harmonikleri bastırmak için kullanılabilecek filtreler hakkında kısaca bilgi verilmiştir. Yazılan MATLAB programının temel ilkeleri yarım ve çeyrek dalga simetrisine sahip bir kare dalgada tetikleme açılarının optimum sonucu verecek şekilde nasıl bulunacağı tartışılmış, gerekli matematiksel temeller ortaya konulmuştur. Problem Genetik Algoritmaya uygulanmış, uygunluk fonksiyonu tanımlanarak programın çalışması adım adım anlatılmıştır. GAHE (Genetik Algoritmalar ileIV Harmonik Eliminasyonu) programı ile çözülen problemlerin sonuçları, önceden klasik optimizasyon yöntemleriyle bulunmuş olan bazı çözümlerle ve değişik giriş durumlarında birbirleriyle karşılaştırılarak tablo ve grafik halinde verilmiştir. Tezde sonuç ve tartışma bölümünden sonra EK-1' de MATLAB ile yazılmış olan GAHE programı verilmiştir.ANAHTAR KELİMELER: Genetik Algoritma, Harmonik Eliminasyonu, MATLAB
Applications of the finite Fourier sine transform to two-dimensional elastic beam problems
We use the finite Fourier sine transform method in order to determine the stress and displacement distributions in the two-dimensional elastic beams. We study on the two plane-stress problems of elastic beams in Cartesian coordinates in which the Saint-Venant approximation can be considered. In the first problem, a simply supported rectangular beam under transverse sinusoidal load on its top side and in the second problem, a long rectangular beam subjected uniform tension at each lateral side are considered. These problems are formulated using Airy stress function method as the fourth-order biharmonic equations. The prescribed boundary conditions for each problem are also written in terms of Airy stress function. These biharmonic equations are reduced to the fourth-order, linear, constant coefficient ordinary differential equations by applying the finite Fourier sine transform.The computed solutions of these ordinary differential equations are inverted to find the solutions of the biharmonic equations and then, the solutions of the orginal problems are obtained. These solutions coincide with the results in [20]. In order to understand the nature of the solutions, better and to clarify the results, the computed solutions are plotted by using Matlab software.
Eruh su dağıtım şebekesinin metasezgisel yöntemlerle optimizasyonu
Ülkemizde artan nüfusa bağlı olarak su kaynaklarının doğru kullanımı ve suyun tüketicilere ulaştırılması konuları gittikçe önemini arttırmaktadır. Suyun tüketicilere ulaştırılması maliyet gerektiren birçok işlemden oluşmaktadır. Bu maliyetin büyük bir kısmını su dağıtım şebekeleri oluşturmaktadır. Bu doğrultuda suyun tüketicilere ulaştırılması için kullandığımız şebeke borularının tasarımı da önem kazanmaktadır. Şebeke borularının maliyetlerini azaltmak için şebekenin tasarımı ve optimize edilmesi amacıyla kullanılan birçok yöntem bulunmakta olup, metasezgisel yöntemler kullanılarak boru çaplarının optimize edilmesi de bunlardan biridir. Bu çalışmada da mevcut bir içme suyu şebeke hattı, Epanet programında yeniden tasarlandıktan sonra Epanet-Matlab araç seti kullanılarak şebekedeki boruların çapları ile ilgili maliyet optimizasyonu yapılmıştır. Optimizasyon da metasezigesel yöntemler olan genetik algoritma (GA) ve parçacık sürü optimizasyonu (PSO) algoritmaları kullanılmıştır. Epanet programı ile tasarım yapılırken su dağıtım şebekesinin boru kotları ve çapları mevcut durumuna uygun bir şekilde hazırlanmıştır. Mevcut durumuna uygun bir şekilde Epanet programı yardımı ile yeniden tasarlanan şebeke hatları Matlab programına aktarıldıktan sonra şebeke borularına belli basınç kısıtlayıcıları getirilmiştir. Bu doğrultuda genetik algoritma ve parçacık sürü optimizasyonu algoritmaları kullanılarak şebeke boruları optimize edildikten sonra elde edilen yeni boru çapları yeniden Epanet programına girilerek sistem başarılı bir şekilde çalıştırıldı. Genetik algoritma ve parçacık sürü optimizasyonu algoritmaları ile yapılan optimizasyon sonuçları karşılaştırıldı. Bu tez çalışması kapsamında ele alınan Siirt iline bağlı Eruh ilçesi içme suyu şebeke hattı ile ilgili, yapılan optimizasyonlar sonucunda şebekenin boru maliyetlerinin bir miktar düşürüldüğü görülmüştür. Elde edilen sonuçlar incelendiğinde yapılan optimizasyonda kullanılan algoritmaların kontrol parametrelerinin değişkenliğine bağlı olarak ortaya çıkan maliyetin azalma miktarı da farklılık göstermiştir. Bu tez çalışmasında Epanet-Matlab araç seti kullanılarak yapılan maliyet analizinde doğru kontrol parametreleri kullanıldığında başarılı sonuçlar elde edildiği tespit edilmiştir. Anahtar kelimeler: Epanet programı, Matlab, Epanet-MATLAB araç seti, metasezgisel optimizasyon algoritmaları, Genetik algoritma, Parçacık sürü optimizasyonu algoritması
Matlab programlama dili kullanarak kafes sistemlerin optimum tasarımı
Günümüzde yapısal taşıyıcı sistemlerin ekonomik tasarımı önem kazanmaktadır. Bu da yapısal sistemlerin tasarımının belirlenen bir optimizasyon yöntemiyle yapılmasını gerektirmektedir. Yapısal sistemlerin optimum tasarımında amaç, yeterli düzeyde güvenliğe sahip yapıyı ekonomik şekilde tasarlamaktır. Bu amaç doğrultusunda tasarlanan yapısal sistemin, etki eden yükler altındaki davranışının da kabul edilebilir sınırlar içerisinde kalması gerekmektedir. Eğer amaç yapısal sistemin malzeme açısından ekonomik tasarımı ise; etkiyen yüklere güvenle, belirli bir rijitlikle dayanabilen ve ağırlığı minimum olan yapısal sistemin belirlenmesi problemi, optimum tasarım problemi olarak tanımlanabilir.Bu çalışmada düzlem kafes sistemlerin deplasman, gerilme ve burkulma sınırlayıcıları altında optimum tasarımı MATLAB programının bir optimizasyon arşiv fonksiyonu kullanılarak yapılmıştır. Önce MATLAB programlama dilinde kafes sistemin analiz programı yazılmıştır. Daha sonra bu analiz programı optimizasyon arşiv programı ile birlikte çalıştırılarak kafes sistemin minimum ağırlıklı tasarımı elde edilmiştir.Birinci bölümde çalışmanın amacı ve kapsamı belirtilmiştir.İkinci bölümde bu konuda daha önce yapılan çalışmalara değinilmiştir.Üçüncü bölümde ise matematiksel optimizasyon hakkında genel bilgiler verilmiş, MATLAB programının optimizasyon arşiv fonksiyonları açıklanmıştır. Bu bölümde ayrıca MATLAB programlama dilinde yazılan kafes sistemin analiz ve optimizasyon programı ile ilgili ayrıntılı açıklamalar verilmiştir.Dördüncü bölümde üç kafes sistemin optimum tasarımı yukarıda belirtilen yöntem ile yapılmış ve sayısal sonuçlar açıklanmıştır.Beşinci bölümde bu çalışmadan elde edilen sonuçlar ve bu konu ile ilgili tartışma verilmiştir. Buna göre MATLAB' ta hazır optimizasyon arşiv fonksiyonları kullanılarak kafes sistemlerin optimum boyutlandırılmasının yapılabileceği gösterilmiştir. Buradaki yöntemle diğer yapısal sistemlerin de optimum tasarımının kolayca yapılabileceği anlaşılmıştır.
Balancing and orientation analysis and implementation of quadrotor flying robot
The thesis reviews the control, balance and orientation angles of quadrotor flying robot. A testbed is designed and used for the flying robot. The orientation data that is acquired by orientation sensor which is externally mounted to quadrotor flying robot is transferred by wireless communication to the computer. The transferred data are analyzed by Matlab and Python software platforms. Thus, Real Time behaviors of the remotely controlled system are performing is analyzed. The hardware consists of 9-Degrees of Freedom Orientation Sensor, Xbee Explorer Modules, Walkera Ufo 5#. In the study, the threshold control of quadrotor flying robot is successfully completed.
E-burun kullanılarak aynı ve ayrı hasat dönemindeki farklı kalitelere sahip siyah çayların sınıflandırılması
Dünya genelinde en çok tüketilen içeceklerin bir örneği çaydır ve ülkemiz çay sektörü yönüyle önemli bir yere sahiptir. Bunlardan dolayı çay kalitesi her zaman ön planda olan bir konudur. Çay ürünlerinin sağlıklı yöntemlerle üretilerek iyi bir kalite standardında olması istenilen durumdur. Çay, satış piyasasına sunulmadan önce amaçlanan kalitede doğruluk göstermelidir. Çay kalitesinin standartlarının belirlenmesinde insanların öznel karar vermesi değişken sonuçlara neden olabilir. Çayın kalitesinin nesnel yöntemlerle kontrol edilmesi, çay fabrikalarında daha doğru sonuçlara ulaşılması için gereklidir. Bu tez çalışmasında, çay kokusu temel alınarak Doğu Karadeniz Bölgesinde üretilen aynı ve ayrı hasat dönemindeki farklı kalitelere sahip siyah çayların kalitesinin elektronik ortamda sınıflandırılması içim minimal olarak tasarlanan elektronik burun prototipi kullanılmıştır. Bu e-burun devresinde sistemli bir yol izlenerek siyah çayların kokusunun 8 farklı sensör tarafından algılanması sağlanmıştır. İletkenlik değişimine dayalı olarak çalışan sensörlerin neden olacağı gerilim değişimi veri toplama kartına kaydedilmiş ve bilgisayarda sayısal olarak görüntülenmiştir. E-burun devresiyle elde edilen bu işaretlere ön işleme uygulamış, öznitelik çıkarımı yapılmış ve k-en yakın komşu, destek vektör makineleri ile torbalama öğrenme algoritmaları sınıflandırma amacıyla kullanılmıştır. Sınıflandırma başarılarının incelenmesi için 5-katlı çapraz doğrulama yöntemi kullanılmış ve yöntem sonucundaki başarım yüzdeleri belirlenerek karşılaştırılmıştır.