3,523
Archived Theses
3
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
PV solar generation and technologies, comparison of MONO-SI, POLY-SI and thin-film panels
Renewable energy is energy derived from natural sources that is replenished at a rate that exceeds what is consumed. Renewable energy sources are abundant, and they are all around us. In contrast, fossil fuels (including gas, oil, and coal) are exhausted over time and require millions of years to create from scratch. Climate change and the increase in fossil fuel prices in the wake of the global increase in energy demand have prompted research to focus on the development of alternative resources. One of the most promising options seems to be solar energy, which can be converted directly into electricity thanks to the PV effect. Solar energy allows for decentralized energy production, which adapts to both resources and local needs and offers significant energy autonomy. A better, more sustainable, and more reliable electrical supply may be achieved by decentralized power generation using renewable energy sources. Solar modules differ in production technology, quality, method of use, and many other parameters. In this project, solar energy, solar modules, and their components will be introduced, and solar cell parameters will be determined. These types will then be compared in terms of efficiency and losses.
The effect of ambient temperature on the voltage generation of the photovoltaic panel and cooling systems
The electric solar panel produces electricity throughout the day. In fact, it transforms part of the solar radiations into electricity. Indeed, the photons which come with the solar radiations collide with the electrons which are in the photovoltaic cell and consequently electricity is produced. But this production of electricity by the photovoltaic solar panel depends on the operational temperature, in other words it is influenced by the ambient temperature T of the location. To illustrate this influence, a PV system is concepted in Matlab-Simulink. In some regions of Africa where temperature can reach up to 50 ℃, some customers complain about its influence, hence the objective of this article: the solar panel cooling systems which will make it possible to compensate the effect of temperature T on the production of electricity. Different cooling techniques is analyzed and described regarding the equipment and the working fluids used. In the last part of this work, to simplify users the cheapest and most efficient cooling methods is provided and commented.
Telekomünikasyon güç sistemi: Enerji tasarrufu, yenilenebilir kaynaklar ve çevre izleme
This study presents an outline of the design, development, and validation of a monitoring system, specifically intended for tracking the efficiency of solar power generation in remote communication towers. Solar energy is often discredited due to its intermittent nature, low efficiency, and high costs. Nevertheless, it's a vital alternative for powering infrastructures located in isolated regions. In this study, a GPS-based remote solar energy monitoring system has been designed developed and subsequently tested to demonstrate full functionality. The monitoring process incorporates multiple techniques. The traditional offline data collection is restrictive due to the lack of real-time data capabilities. The reliance on cables with relatively high maintenance costs, also imposes technical constraints given the necessity for their proximity to the monitoring station. As a potential solution to these challenges, this study proposes an online monitoring system for grid photovoltaic (PV) systems. This system is integrated with an embedded GSM mechanism, which provides continuous, real-time data updates. Arduino IDE has been developed and utilized to process raw data in real-time, enabling the monitoring of critical variables such as PV output and grid inverter output, essential for the system's stability. The system transmits data to the cloud, so it allows remote monitoring. To enhance usability and accessibility, a supplementary smartphone application has been developed using Google's MIT App Inventor 2. This application allows users to access and monitor the same cloud data conveniently via their smartphones, thereby improving the system's real-time monitoring capabilities. The successful implementation and the potential of this robust monitoring system, especially in remote locations is presented.
Design and construction of multi-purpose robot controlled from remote
Robotun teknolojik tanımı, belirli bir görevi yerine getirmek için akıllıca programlanmış akıllı bir araçtır. Teknolojik gelişmeler ışığında sürekli gelişen robotik biliminin sınırları yoktur. Daha önce yapılan birkaç araştırmadan sonra, ormanlarda yangınla mücadele ve askeri operasyonlar gibi önemli görevleri yerine getirmek için bir robot yapmak tercih edildi. Girilmesi zor yerler, patlayıcıların uzaklaştırılması ve asker ve sivillerden uzak tutulması ve diğer amaçlar ama esas olarak bu iki amaç. Bu robot, bir şeyleri kavramak için iki elle, gözlem için kameralı bir kafayla ve ayaklar yerine dört tekerlekle tasarlandı. Sıcaklık sensörü gibi bazı sensörler tehlike dedektörü olarak eklenmiştir. Tüm parçalar bir cep telefonu uygulaması veya bir uzaktan kumanda çubuğu veya Dizüstü bilgisayar aracılığıyla uzaktan kontrol edilir ve kontrolör ile robot arasındaki bağlantı, sinyalin onlarca kilometre mesafeye gönderilip alınmasını sağlayan bir ZigBee parçasıdır. Performans kolaylığına katkıda bulunan 6 serbestlik derecesinde hareket eden robot üzerinde iki elle yüksek hasar nedeniyle hayat kurtarmaya zarar veren alandan uzağa, Farklı parçaları taşımak için robotla yapılan deneylerden sonra, sonuçlar başarılı oldu ve robotun performansı arttı. kolay, tüm eklemler serbestçe hareket ettiğinden, istenen amaca uygun
An asymmetric fuzzy logic controller based MPPT algorithm for PV system
Renewable solar energy systems with photovoltaic modules convert solar thermal energy into electricity, making sunlight a viable renewable energy source. Sunlight is available in surplus amounts and can be replenished naturally. Conventional solar systems with advanced maximum power point tracking (MPPT) features cannot utilize all power supplied by the photovoltaic system due to nonlinear properties of the PV cell. Optimized control algorithms and powerful MPPT controllers are essential for efficient and organized solar energy systems. It has the significant advantage of utilizing all the power with minimum energy loss. Another advantage of using an MPPT controller is that it is very cost-effective. The main objective of this study is to compare various powerful technology-based techniques to implement MPPT control and to obtain a regulated production with better results. MPPT control algorithm has been used to maintain the PV array's route of greatest power with an effective and optimum output response. In order to assure a quick and precise MPPT algorithm and to extract the most energy and power possible from the PV array, an effective DC-DC Boost converter has been used. Maximum power-delivering mechanism for solar power systems has been analyzed. In this study; PI controller, fuzzy logic and Adaptive-Network Based Fuzzy Inference System (ANFIS) has been used for MPPT. The results of three algorithms has been compared which each other.
Study and improve the performance of multiuser sharing access for 5G networks
Non-orthogonal Multiple Access (NOMA) technologies are considered as one of the proposed solutions to meet the requirements of the fifth generation. It has the ability to improve spectral efficiency through users' sharing of radio resources, and increasing the degree of freedom in the number of non-orthogonal resources. However, these technologies suffer from interference between users' signals due to the absence of orthogonality, which can be reduced by using advanced receivers of high complexity. The Power Domain non-orthogonal multiple access (PD-NOMA) and Multi-User Sharing Access (MUSA) schemes are types of NOMA Technologies. They improve system efficiency by increasing the number of users on the same radio resource and achieving higher flexibility in reuse of system resources. Both schemes can be used in both downlink and uplink systems based on Minimum Mean Square Error - Successive Interference Cancellation (MMSE-SIC) receiver to improve decoding performance. In this study, the performance of the MUSA system has been improved in the uplink by applying the PD-NOMA scheme and the effect on the error probability and minimum rate performance of the system caused by cross-correlation between the complex spreading sequences and the power allocation scheme has been analyzed. Also, the optimal solution for the spreading sequences and the power coefficients allocation that achieve the maximum minimum signal to interference and noise ratio on which the rate and bit error rate performances in the hybrid NOMA scheme depends, has been studied. Two iterative algorithm has been proposed to solve the optimization problem separately. OMA (Orthogonal Multiple Access) scheme has been proposed as a benchmark. The simulation results showed that our proposed scheme outperforms on the OMA benchmark in terms of achievable minimum rate per user and total power consumption. Besides, the bit error rate performance is improved in the proposed scheme compared to the conventional MUSA scheme.
Tunable tranmission spectrum of a periodically corrugatedwaveguide
ABSTRACTMSc THESISTUNABLE TRANMISSION SPECTRUM OF A PERIODICALLYCORRUGATED WAVEGUIDEEser AKRAYDEPARTMENT OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERINGINSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCESUNIVERSITY OF CUKUROVASupervisor: Prof. Dr. Victor POGREBNYAKYear: 2006, Pages: 172Jury : Prof. Dr. Victor POGREBNYAKProf. Dr. Süleyman GÜNGÖRDoç. Dr. Turgut İKİZAnalysis of electromagnetic wave propagation in periodic structures is ofconsiderable interest due to their extensive use in many fields of electrical andelectronics engineering and technology such as quantum- and optoelectronics,photonic crystals, fiber grating sensors and microwaves.Although the applications of periodic structures are well developed, there arestill some basic experimental problems, such experimental problem as tunabilitymechanism of the transmission spectrum in a planar periodically corrugatedwaveguide, which need more detailed investigation.Aside from considerable interest to the propagation of waves in periodicstructures great interest to the propagation of waves in disordered structures byscientists has never been remained behind that of periodic structures as well.In this thesis, the tunability of the transmission spectrum of a planarperiodically corrugated waveguide was investigated theoretically and experimentallyat the microwave range of frequency. Measurement of the transmission propertiesshowed that the location of the gap in the frequency spectrum as well as its widthdepends on the relative position of two corrugated plates. The transmission variesfrom zero to a maximum value upon shifting one periodic plate with respect toanother on the half period of the corrugation. The results confirm the theoritecalprediction of the transformation of tunabilty of the transmission spectrum from aband structure form to a gapless one upon such a shift of one of the plates.Then the effect of randomizing period of a corrugated waveguide wasinvestigated. The corrugated waveguide having randomized periods was designed,manufactured, and its transmission spectrum was investigated experimentally. Theexperimental results are in a good agreement with the known theoretical predictionsand results.Keywords: Electromagnetic wave, planar waveguide, Bragg reflection, periodicity,tunable frequency spectrum
Design and applications of fuzzy and neural controllers
Controllers and control algorithms are important elements of systems,providing trouble-free operations. Implementing different control strategies mayhave different effects on systems. While PID controllers are widely used, Fuzzy andNeural controllers are still drawing attention. In the thesis, Fuzzy and Neuralcontrollers are realized and the reactions of the system to the controllers areinvestigated. Several case studies are conducted to show the viability of controllerdesigns and comparison of them.A C++ implementation of a fuzzy controller is prepared to use in real timeapplications. The use of this code in applications and the adaptation for differentcontrollers are explained.Keywords: Fuzzy Logic Controller, Neural Controller
PID parameters tuning based on Dandelion optimization algorithm for dc motor
In various applications demanding precise control over position and speed, such as robotics and CNC machines, the utilization of direct current (DC) motors has been widely acknowledged. In this context, an exhaustive investigation into a permanent magnet DC motor (PMDC) has been undertaken in this thesis. A cascaded P-PI controller has been formulated and executed to manage the rotational speed and angular position of the motor. Comprised of three individual controllers, the cascaded configuration has been engineered such that the first controller is committed to current regulation, the second to speed adjustment, and the third to position governance. To optimize the control methodology for the DC motor, various algorithms have been explored. The Classic Method (CM), genetic algorithm (GA), butterfly optimization algorithm (BOA), and dandelion optimization algorithm (DOA) have been applied to this purpose. Performance criteria have been employed to compare these four algorithms. It was found that DOA exhibited the shortest rise time of 0.076 seconds and the least overshoot of 3.13%, thus being identified as the superior option for motor control. Following closely, BOA demonstrated a rise time of 0.08 seconds and a somewhat elevated overshoot of 4%. On the other hand, GA was observed to be less efficacious with a protracted rise time of 0.35 seconds, settling time of 0.5 seconds, and the highest overshoot at 8.1128%. Optimization of the PID controller parameters was subsequently carried out using DOA, in light of its exceptional response to time-domain features and its attainment of desired performance metrics. The cascaded P-PI controller, when optimized with DOA, has been shown to facilitate superior control over the PMDC motor's speed and position. By virtue of this optimization, an enhanced level of accuracy and stability has been achieved, making the system more reliable and efficient in practical applications that necessitate rigorous control over motor variables. Through systematic evaluation, it has been revealed that the cascaded P-PI controller's architecture enables a more refined and effective control strategy. Additionally, the benefit of employing optimization algorithms for fine-tuning the controller has been distinctly verified. Among the algorithms scrutinized, DOA emerged as the most effective in optimizing the PID controller parameters, thereby substantiating its applicability and efficacy in real-world scenarios. The findings of this thesis have significant implications for industries and applications where precise motor control is paramount. Through the implementation of the cascaded P-PI controller optimized by DOA, an advancement in the state of the art in motor control has been realized. The research has successfully addressed the inherent challenges related to speed and position control in PMDC motors and has laid down a robust foundation for future work in this domain. Thus, a comprehensive understanding of the comparative advantages and limitations of various optimization algorithms in the context of PMDC motor control has been achieved, culminating in the identification of DOA as the preeminent choice for optimization.
Robust control of buck-boost converter using sliding mode controller
A comprehensive comparative analysis of Sliding Mode Control (SMC) and Proportional-Integral-Derivative (PID) controllers is conducted by this thesis study to determine the optimal strategy for robust control in buck-boost converters. A particular focus is placed on enhancing the performance and reliability of these converters, which are recognized as crucial elements in several industries, including renewable energy systems, electric vehicles, and variable-speed drives. Due to an ever-increasing demand for higher efficiency and reliability in these applications, a critical need for control systems that can effectively manage uncertainties, parameter variations, and external disturbances without compromising on performance is identified. In response to this need, the theoretical foundations and mechanisms underlying both SMC and PID controllers are first examined by the study. SMC is renowned for its robustness against system uncertainties and disturbances. The operation of this controller in two phases, the reaching phase and the sliding phase, is studied, ensuring that stability is maintained and the desired output is followed even under challenging conditions. On the other hand, the use of a three-component strategy—proportional, integral, and derivative by PID controllers, which are traditionally favored in industrial applications, is analyzed. These controllers are found to often suffer from performance degradation when subjected to uncertainties and parameter variations. The construction and assessment of a sliding mode controller that can be robust against these challenges is aimed for by the study. This construction is benchmarked against a well-tuned PID controller, traditionally considered the choice in industrial applications. Designing, modeling, and tuning of both controllers to specific performance criteria are then undertaken. Subsequently, an evaluation of the controllers based on a series of performance indices that include stability, robustness, dynamic responsiveness, tracking precision, and disturbance rejection capacity is performed by the study. Support for the theoretical evaluations is provided by mathematical proofs and simulation models, establishing the grounds for experimental validation. The strengths and weaknesses of both SMC and PID controllers is achieved by the results. Superior robustness and disturbance rejection are demonstrated by SMC but complexities in design and tuning may be involved. PID controllers, although easier to implement, are shown to have limitations in effectively handling uncertainties and parameter variations.
Design of power generation system using speed breakers
The challenge of meeting the ever-increasing global demand for energy in an environmentally responsible manner is being faced by society today. The extensive consumption of energy has led to a crisis of power in recent years, making the need for optimal utilization of conventional energy sources critical. In this study, a focus is placed on the harnessing of kinetic energy dissipated when vehicles pass over speed brakes. It is demonstrated that a significant amount of electrical power can be generated and stored using a mechanical system. In the proposed system, a double-sided rack and pinion mechanism, an AC generator, and an AC-DC converter are utilized. The conversion of reciprocating motion into rotary motion is achieved through the rack and pinion mechanism. The force that a vehicle applies as it passes over the speed brake causes a downward movement of the rack, which causes the rotor of the AC generator to rotate. As a consequence, an AC voltage is generated and stored in a battery through a controlled AC-DC converter. Several advantages are offered by this system. Firstly, a potential for power generation in high-traffic urban areas is provided. The scalability of this system to numerous speed bumps and traffic-calming features in most cities suggests that a significant amount of energy could be captured. Secondly, an enhancement in energy efficiency and environmental sustainability is promoted by repurposing otherwise wasted kinetic energy. Thirdly, a practical application is realized by using the stored energy to power streetlights during nighttime, thereby reducing the load on conventional power systems. Technical challenges associated with the design, durability, and maintenance of the system are also addressed in this study. Specifications for design, materials used, and technical requirements are outlined to mitigate the constant mechanical stress inflicted by passing vehicles. Data are presented to estimate the potential amount of energy that could be captured, based on variables such as traffic flow, vehicle weight, and speed. Benefits in terms of carbon footprint reduction are also elucidated. In summary, the feasibility and benefits of harnessing otherwise wasted kinetic energy from passing vehicles for electrical power generation are demonstrated by this study. An alternative means of power generation is provided, and a step towards a more sustainable future is represented by this research. A contribution to the broader goals of energy optimization and environmental sustainability is made by transforming an ordinary traffic-calming feature into a source of renewable energy. The alignment of this system with sustainability goals showcases the potential for innovative energy solutions. The urgency of the current energy crisis and the threat of climate change make the practical applications of such an approach particularly monumental. A paradigm shift in how energy is perceived and utilized in daily life could potentially be driven by the findings of this study.
Modeling of custom power devices
ABSTRACTPhD THESISMODELING OF CUSTOM POWER DEVICESK. Ça atay BAYINDIRDEPARTMENT OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERINGINSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCESUNIVERSITY OF ÇUKUROVASupervisor: Prof. Dr. Mehmet TÜMAYYear: June 2006, Pages: 207Jury: Prof. Dr. Süleyman GÜNGÖRProf. Dr. Mehmet TÜMAYAssoc. Prof. Dr. Tankut YALÇINÖZAsst. Prof. Dr. lyas EKERAsst. Prof. Dr. Ulus ÇEV KCustom Power is a concept, based on the application of power electronicsbased devices aimed at enhancing the reliability and quality of power in distributionnetworks. This thesis focuses on modeling and analysis of Custom Power Devices.The modeling approach adopted is graphical in nature, as opposed to mathematicalmodels embedded in code using a high-level computer language and all models arepresented clearly and in a detailed manner.Matlab/Simulink based models for the following Custom Power Devices arepresented: Shunt Active Power Filter, Static Transfer Switch (STS), Dynamic VoltageRestorer (DVR) and Unified Power Quality Conditioner (UPQC). The application offuzzy logic is recently growing in power electronic systems. The advantages of fuzzylogic controllers over conventional controllers are that they do not need an accuratemathematical model; they can work with imprecise inputs and can handle non-linearity. In this thesis fuzzy logic based voltage and current control methods aredeveloped for PWM inverters which form the power electronic heart of the newCustom Power Devices. Developed methods can also be utilized in other similarinverter control applications.Comprehensive results through case studies are presented to evaluate theperformance of each modeled device. In the case studies, characteristic values forpower system parameters are taken which are typical for industry.Keywords: Custom Power, Active Power Filter, STS, DVR, UPQC.II
Elektrik iç tesisat projelerinde kullanılan eş zamanlılık katsayısının yapay zekâ ile modellenmesi
Elektrik enerjisi teknolojik gelişmeler ışığında hayatımızın vazgeçilmez bir parçası haline gelmiştir. Dolayısı ile elektrik enerjisinin güvenli şekilde son kullanıcıya ulaşması günümüzde önem arz etmektedir. Elektrik enerjisi son kullanıcıya ulaşırken yapılan planlamalar ve tasarımlardaki amaç; minimum maliyet maksimum kalitede enerji dağıtımını sağlayarak tüketicilerin ihtiyaçlarını karşılamaktır. Bu tez çalışmasında alçak gerilim tesislerindeki tüketicilerin elektrik enerjisi tüketimleri, Elektrik İç Tesisler Yönetmeliği çerçevesinde ele alınmıştır. Elektrik İç Tesisler Yönetmeliği'ndeki eş zamanlılık katsayılarının kurulu güç, hesaplanan talep güç ve gerçekleşen talep güç değerleri incelenmiştir. Bu inceleme işleminde Çankırı ilindeki; 2709 binanın elektrik iç tesisat projesindeki kurulu güçleri, hesaplanan talep güçleri ve gerçekleşen talep güçleri incelenmiştir. İnceleme işlemi gerçekleştirilen veri seti; iki katmanlı, geri beslemeli ve sigmoud aktivasyon fonksiyonu yapay sinir ağı yöntemi kullanılarak değerlendirilmiştir. Ayrıca bu değerlendirme neticesinde Elektrik İç Tesisler Yönetmeliği'nde belirtilen eş zamanlılık katsayıları ile hesaplanan talep güçlerin gerçek güçler ile farkı ve sayaçlardan alınan demand verileri ve proje verilerinin yapay sinir ağı yöntemi ile gerçeğe en yakın tahminleme yapılması amaçlanmıştır. Bu çalışmada Elektrik İç Tesisler Yönetmeliği'nde belirtilen katsayılara göre daha etkin ve sürekli veriler ile beslendiğinde öğrenen bir yapay sinir ağı modeli geliştirilmiştir.
A new orthogonal scaling-wavelet function pair based on excitatory postsynaptic potential function
ABSTRACTMSc THESISA NEW ORTHOGONAL SCALING-WAVELET FUNCTION PAIRBASED ON EXCITATORY POSTSYNAPTIC POTENTIAL FUNCTIONMehmet KANALDEPARTMENT OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERINGINSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCESUNIVERSITY OF ÇUKUROVASupervisor Assist. Prof. Dr. Sami ARICAYear 2006, Pages 72Jury Assist. Prof. Dr. Sami ARICAProf. Dr. Mehmet TÜMAYAssist. Prof. Dr. Turgay İBRİKÇİBrain is the most complex organ of human body. There are many unknownsabout brain. Electroencephalography (EEG) is a technique for measuring theelectrical activity of the brain that is caused by the current generated within neurons.An EEG signal can be considered as a series of excitatory and inhibitory postsynapticpotentials (EPSP?s and IPSP?s). This expansion is not orthogonal since the synthesisbasis functions (EPSP?s and IPSP?s) are not orthogonal. The aim of this study is togenerate a new orthogonal wavelet from EPSP.Key Words: Electroencephalography, EPSP, Multiresolution Analysis, WaveletTransformII
Computer controlled salt preparing for dyeing process in textile sector
ABSTRACTMSc THESISCOMPUTER CONTROLLED SALT PREPARING FOR DYEING PROCESSIN TEXTILE SECTORÖmer Barış ÖZLÜOYMAKDEPARTMANT OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERINGINSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCESUNIVERSITY OF ÇUKUROVASupervisor : Assist. Prof. Dr. Murat AKSOYYear : 2006, Page: 77Jury : Assist. Prof. Dr. Murat AKSOY: Prof. Dr. Süleyman GÜNGÖR: Prof. Dr. Osman SER NDAĞSalt at the textile factories is used for two aims. The first, at the reactive anddirect dyeing of cotton and viscon fibre, and the other one, it is used for cleaningresin in water soften units to obtain soft water. While using refined salt for reactivedyeing process, rock salt or washed salt can be used at the water soften units.Cost of the refined salt is 1,5 multiple as the rock salt. According to capacityof the factory, consumption of refined salt can be 40-50 tons per month. Also, it canbe seemed that the difference of cost is important. By using rock salt, both the cost ofsalt will decrease at the beginning and the salt solution with continuously fixedproperty (hardness, pH) can be added to the dyeing process automatically.Through building the system, it will obtain economy from work capacity,nevertheless obtained pure salt solution will use not only for painting, but also at theresin regeneration, which is used in water soften systems at factories. Consequently,it is anticipated lengthen the lifetime of resin. In addition that, it will provide energysaving for textile factories.In this thesis, instead of using refined salt for dyeing process, which is veryimportant for the cost, it was realized the using of rock salt by computer controlledautomation system and experimental results were given depend on the running timefor being hardness of the solution between 0 and 2 Fr.Keywords: LabVIEW, Rock Salt, Automation, Textile, Painting.
Preshaping control for dexterous manipulation with a multifingered robot hand
ABSTRACTPh.D THESISPRESHAPING CONTROL FOR DEXTEROUS MANIPULATIONWITH A MULTIFINGERED ROBOT HANDCabbar Veysel BAYSALUNIVERSITY OF ÇUKUROVAINSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCESDEPARTMENT OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERINGSupervisor: Prof. Dr. Süleyman GÜNGÖRCo-Supervisor: Prof. Dr. Aydan ERKMENYear:2006, Pages: 162Jury : Prof. Dr. Süleyman GÜNGÖRAssoc. Prof. Dr. Mehmet TÜMAYAssist. Prof. Dr. Hüseyin CANBOLATAssist. Prof. Dr. Ulus ÇEVİKAssist. Prof. Dr. Turgay İBRİKÇİIn a dextrous manipulation, one of the major problems that remains to be solved isthe determination of an appropriate preshape for grasping a given object, under amanipulation task. In order to have a successful grasp execution, the system should have asuccessful grasp preparation at the preshaping phase. Grasp Performance Measure analysesare important for grasping with a robot hand as well as for the preshape.In our work, we design and implement an ?Intelligent Control System? for precisiongrasping beginning from hand preshaping , synthesizing from object properties,manipulation task characteristics, kinematic analysis and evaluation of contact wrenchpatterns via approximate reasoning with learning abilities , which is finally demonstrated inan antropomorphic robot hand simulation.Keywords: Dextrous Manipulation, Robot Hand, Grasp Synthesis,Grasp Preshaping,Preshaping Controller.I
Symbolic analysis of analog integrated circuits in matlab
ABSTRACTMSc THESISSYMBOLIC ANALYSIS OF ANALOG INTEGRATED CIRCUITS INMATLABAhu AKÇAMDEPARTMENT OF ELECTRICAL ANDELECTRONICS ENGINEERINGINSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCESUNIVERSITY OF ÇUKUROVASupervisor :Asst.Prof.Dr. Murat AKSOYYear :2006, Pages : 75:Assoc. Prof.Dr. Turgut İKİZJuryAsst.Prof.Dr. Murat AKSOYAsst.Prof.Dr. Mehmet KARAKILÇIKIn this thesis, Symbolic Analysis of Analog Integrated Circuits has beenexamined circuit analysis and presented systematic methods for solving linearly.The MATLAB / GUI models of analog circuits have been constituted andtransfer function of these circuit models have been obtained.Keywords : Symbolic Analysis, Matlab , Integrated CircuitII
X-band microwave transmission through waveguide with variable lateral periodic profile
ABSTRACTMSc. THESISX-BAND MICROWAVE TRANSMISSION THROUGH WAVEGUIDEWITH VARIABLE LATERAL PERIODIC PROFILEAli Neşet KÜÇÜKALTUNDEPARTMENT OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERINGINSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCESUNIVERSITY OF ÇUKUROVASupervisor: Prof. Dr. Victor POGREBNYAKYear: 2006, Page: 65Jury: Prof Dr. Victor POGREBNYAKProf. Dr. Hamide KAVAKAsst. Prof. Dr. Sami ARICAAnalysis of electromagnetic wave propagation in periodic structures is ofconsiderable interest due to their extensive use in many fields of electrical andoptical engineering such as microwaves, antennas and radars, communications,optoelectronics, photonic crystals, fiber grating sensors.The propagation of microwaves through different types of hollow metallicwaveguides has been investigated. The aim of the thesis is to find a shape of wallsthat can stop transmission of electromagnetic radiation through the hollow metallicwaveguide without closing its cross-section. For this purpose planar and rectangularwaveguides with variable lateral periodic profile manufactured and setup fortransmission measurements had assembled.It was shown that microwave transmission depends on the relative position oftwo periodically corrugated plates. The transmission varies from zero to a maximumvalue upon shifting one periodic plate with respect to another on the half period ofthe corrugation. The results confirm the theoretical prediction of the geometry-drivenspectrum transformation from the band structure spectrum to a gapless one uponsuch a shift of one of the plates.Keywords: Planar waveguide, electromagnetic wave, periodicity, Bragg reflection.I
The FDTD solution of plane wave scattering problem from an infinite length nonhomogeneous cylinder
ABSTRACTMSc THESISTHE FDTD SOLUTION OF PLANE WAVE SCATTERING PROBLEMFROM AN INFINITE LENGTH NONHOMOGENEOUS CYLINDERDuygu ÇAKIRDEPARTMENT OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERINGINSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCESUNIVERSITY OF ÇUKUROVASupervisor : Assoc. Prof. Dr. Turgut İKİZRICLLA: Year 2006, Pages 66: Assoc. Prof. Dr.Doç. Dr. Turgut İKİZJuryProf. Dr. Victor PROGREBNYAKAsst. Prof. Dr. Faruk KARADAĞScattering problem from a cylinder is a canonical problem. Scattering fromthe canonical structures can be used for the modeling of scattering from much morecomplex geometries. In this work, an infinite length inhomogeneous cylinder isselected as the canonical structure and plane wave is assumed as the source. Thesolution of the problem was accomplished by using a numerical method called FiniteDifference Time Domain (FDTD). After evaluating the scattered field in the spacewhich is designated for the selected cylindrical structure, the perfect matched layer(PML) boundary condition was used for obtaining the field expressions outside thisspace.Key Words: FDTD, Numeric, Cylinder, ScatteringIPDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Solution of the scattering of plane wave from an inhomogeneous sphere with fdtd method
ABSTRACTMSc THESISSOLUTION OF THE SCATTERING OF PLANE WAVE FROM ANINHOMOGENEOUS SPHERE WITH FDTD METHODHasan YAVUNCUDEPARTMENT OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERINGINSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCESUNIVERSITY OF CUKUROVASupervisor : Assoc. Prof. Dr. Turgut İKİZRICLLA: Year 2006, Pages 64: Assoc. Prof. Dr.Doç. Dr. Turgut İKİZJuryProf. Dr. Victor PROGREBNYAKAsst. Prof. Dr. Faruk KARADAĞIt is necessary to investigate the scattering of electromagnetic waves fromvarious geometries and the effects of these geometries to scattering and radiation foranalysis and synthesis of the electromagnetic scatterers and sources. In this study,scattering from an inhomogeneous canonical structure is investigated. Scatteringfrom a spherical structure is a canonical problem. Finite difference time domain(FDTD) will be used as the numerical method for the solution of the problem. Thescattered field from the sphere will be determined in the specified space and after forobtaining the field expressions outside this space perfectly matched layer (PML) willbe used for the boundary condition.Key Words: FDTD, Numeric, Sphere, ScatteringI
Bilgisayar kontrollü robot araç
ABSTRACTMSc THESISCOMPUTER CONTROLLED ROBOT CARŞeyh Şamil ASLANDEPARTMENT OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERINGINSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCESUNIVERSITY OF CUKUROVA: Asst. Prof. Dr. Turgay İBRİKÇİSupervisorYear : 2006 Pages: 93: Asst. Prof. Dr. Turgay İBRİKÇİJuryProf. Dr. Süleyman GÜNGÖRAsst. Prof. Dr. Murat AKSOYUsage of microcontroller has been grown up extremely in electronics andcomputer fields. Nowadays microcontroller based wireless control applications arebegun to use in many applications. It is so important to control a system from centralpoint, to prevent wasting time, a place where dangerous for human, a place where isnot reachable, a place where it is so hard to work. The main aim of this study is bothto control a remote device by establishing a serial communication betweenmicrocontroller and computer wirelessly and to get image and temperature datarelated to location where device is.A model car has been chosen as a device (Robot) to be controlled. Threemotors have been selected on robot car for forward-reverse motion, change direction(left-right) and 360° rotation of camera mounted on the top of the robot car. Controlcard on the robot car manages the related motors in accordance with signal comingfrom the computer and IR sensor. DC motor selected for forward-reverse motion ofrobot car can work in two directions and four different speeds. The differentsequential speeds are executed by PWM (Pulse Width Modulation) signal. If therobot car face with an obstacle, it has an ability to stop without crashing to thatobstacle. In addition to this, when the robot car enters into a dark area such as tunnel,far lamps are switched on. A couple of RF modem module has been used in order toprovide wireless communication between computer and robot car. A user interfacehas been established on computer to send commands to robot and images receivedfrom wireless camera can be viewed on the computer screen simultaneouslyKeywords: Robot Car, Microcontroller, Control card, RF Modem, User InterfaceI
Developing a software to determine the microcontroller specifications for fuzzy logic control applications
In recent years, the Fuzzy Logic Control Systems (FLCSs) have becomewidespread and their application areas have also extended. There are numeroussoftwares developed to use in design of Fuzzy Logic Control Systems. Some of themare given in previous works section.In this study, a Windows operating system based, user-friendly software todetermine the optimum microcontroller specifications for Fuzzy Logic Controlapplications is developed. With this software the optimum microcontroller might bechosen. Regarding to performance and cost effectiveness, the best solutions mightalso be provided. Besides, the microcontroller selection criteria is defined andformulated after studying various applications in different fields. According to this,an algorithm, which forms the fundamentals of the software, is composed. Thesoftware, which is developed by ?Microsoft Visual Basic? visual programminglanguage, computes the minimum performance and capacity values for the intendedapplication by using the parameters, which are defined by the user and display theoptimum microcontroller specifications.Keywords: Fuzzy Systems, Fuzzy Logic Controllers, Microcontroller for FuzzyLogic Control, Software for Fuzzy Logic Control Systems, Microsoft Visual Basic
Sayısal haberleşme sistemlerinde kullanılan modülasyon tekniklerinin MATLAB ve FPGA kullanılarak gerçekleştirilmesi ve zedboard'a aktarılması
Bu araştırmanın amacı 5G ortamında sayısal modülasyon tekniklerinden PSK (Faz Kaydırmalı Anahtarlama), QPSK (Dört Evreli Faz Kaydırmalı Anahtarlama) ve OFDM (Dik Frekans Bölmeli Çoğullama) Modülünün MATLAB HDL Coder yardımıyla gerçekleştirmek ve Zynq-7000 Zedboard'ına aktararak gerçek ortamda haberleşme projelerine destek vermektir. Projenin ilk aşamasında MATLAB ta PSK sembolleri oluşturulup bir M-ary seviye sinyal ile QPSK sembolleri oluşturulmuştur. Ardından HDL kod üreteci kullanılarak oluşturulanlar VHDL e çevrilmiştir. Son olarak oluşturulan bit dosyası FPGA kartına yüklenmiş ve doğrulaması yapılmıştır. Projenin son kısımlarında QPSK modülasyonundan OFDM Modülüne geçiş yapılmıştır. OFDM'in 5G'deki kullanımı göz önüne alındığında, projenin yerli üretim ve araştırma potansiyeline önemli katkılar yapacağı düşünülmektedir. Öte yandan hazırlanan düzeneğin yeni nesil şebekelerde kullanılacak modülasyon türlerini de araştırmak için iyi bir ortam sağlayacağı öngörülmektedir.
Diffraction of plane electromagnetic waves by a chiral half-plane-wiener-hopf solution
ABSTRACTMSc THESISDIFFRACTION OF PLANE ELECTROMAGNETIC WAVES BY A CHIRALHALF-PLANE-WIENER-HOPF SOLUTIONAdem BİLGİLİDEPARTMENT OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERINGINSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCESUNIVERSITY OF ÇUKUROVASupervisor : Prof. Dr. A. Hamit SERBESTYear: 2006 Pages: 23Jury : Prof. Dr. A. Hamit SERBESTAssoc. Prof. Dr. Turgut İKİZAsst. Prof. Dr. Sami ARICAIn this thesis, the diffraction of plane electromagnetic waves from a chiralhalf-plane simulated by the surface coupled boundary conditions is investigated. Thisproblem was considered by M. A. Lyalinov, A. H. Serbest and T. İkiz and thesolution was obtained by Maliuzhinetz method. Here, the corresponding boundary-value problem was reduced to a Wiener-Hopf equation by using Fourier transformtechnique. By certain transformations, the Wiener-Hopf equation of scalar type wasobtained and the factorization of the Wiener-Hopf kernel is made by using theMaliuzhinetz function. The diffraction coefficient was obtained by the steepestdescent method and numerical solutions were obtained for certain values of someparameters.Keywords: Chiral Half-Plane, Wiener-Hopf Method, Maliuzhinetz Function, FourierTransform Technique, The Steepest Descent Method.II
Real time monitoring of electrocardiography and blood volume using rtai on linux
In this study, Real Time reading and monitoring of Electrocardiography (ECG) and Blood Pressure (BP) have been implemented with the Real Time Application Interface (RTAI) on Linux operating system. The Real Time Application Interface supported by linux is used to provide real time concept. The installation and running of RTAI are also explained. The ECG and BP signals have been applied to instrumentation amplifiers and filters to clear and to amplify the signal. This clear signal is acquired by an Advantech data acquisition card which has 12 bit resolution at 1000 Hz. Software has been developed for analyzing signals. The changes of systolic and diastolic pressure and the R points interval of ECG have been observed. The baroreceptor sensitivity (BRS) has been calculated. The RTAI functions and C programming language have been used in the software. Keywords: Linux, Real Time Application Interface, Electrocardiogram, Blood Pressure, Data Acquisition
Derin öğrenme yöntemleri kullanarak kelebek türlerinin birbirlerinden ayırt edilmesi
Bir kelebeğin hangi türe ait olduğunun bilinmesi büyük önem arz etmektedir. Kelebekler çiçeklerde tozlaşmayı sağlayarak bitki türlerinin nesillerini devam ettirmelerinde rol oynarlar. Ayrıca doğal yaşam araştırmalarına da sıklıkla konu olmaktadırlar. Bir kelebeğin hangi türe ait olduğunun bilinmesi insanları, hayvanları ve bitkileri bu kelebek türünün nasıl etkileyeceği hakkında ipuçları verir. Fakat kelebeklerin hangi türe ait olduğunun tespit edilmesi pek kolay olmamaktadır. Çoğu zaman tespit edilebilmeleri uzmanlık gerektirmektedir. Bu yüzden, kelebek türlerinin ayırt edilebilmesi için derin öğrenme alanında çalışmalar yapılmıştır. Daha iyi sonuçlar alınabilmesi amacıyla farklı yöntemler önerilmiş ve iyileştirmeler yapılmıştır. Bu tezde ise önceden eğitilmiş derin öğrenme modelleri kullanılmıştır. Modeller düzenlenen veri seti üzerinde eğitilmiş ve çıkan sonuçlar doğrultusunda en başarılı model esas alınarak yeni bir model önerisi yapılmıştır.
Development of a multi-axis closed-loop solar radiation tracking system by the fuzzy logic
This thesis research aims to optimize the utilization of solar radiation by employing solar cells and addressing any potential barriers that may impede the efficiency of power generation. Hence, it was imperative to consider the planning, design, and implementation of an intelligent system capable of fulfilling this requirement. Consequently, we opted for an external structure that aligns with the concept of a smart tracking system, eliminating the need to determine the azimuth angle. Instead, the focus is on ensuring the system remains perpendicular to the source of solar radiation. The external structure was designed with two interconnected components to enable a 360° horizontal movement and a 180° vertical movement, ensuring optimal tracking and precise outcomes. This design incorporates two motors (DC and servo) and utilizes eight LDR sensors to effectively overcome obstacles, including partial shading, and maintain accurate tracking even if one of the sensors malfunctions. These sensors operate based on a unique mathematical and programming algorithm. An optimal control device for managing these motors and sensors is the Arduino, which utilizes the fuzzy logic algorithm and is known for its precision in handling relative values and components. The fuzzy logic controller will be responsible for controlling and directing all elements of the system and determining the time to move the panels so that they face direct sunlight. The fuzzy logic algorithm, consisting of 524 lines of programming, incorporates comprehensive instructions, inputs, and control mechanisms to achieve precise and optimal outcomes while effectively addressing challenges such as partial shade and the malfunction of an LDR sensor. Data was collected by using a recording unit (SD card) and storing it on a memory card, which may be accessed at any time, to ii verify the system's efficiency and identify weak points. The practical results showed that the use of 8 LDR sensors enabled us to overcome all the obstacles facing the system, in addition, to accurately aligning the solar radiation source and choosing the best angles to reach the desired target. Moreover, the utilization of both DC and servo motors played a crucial role in surmounting the primary obstacles encountered in this study. Specifically, it facilitated the identification of the optimal angle that is perpendicular to the radiation source, eliminating the necessity for the azimuth angle and the most favorable starting angle. This system can be categorized as a fusion of the advantages of conventional tracking systems and the integration of artificial intelligence into the tracking process in this research.
Üç fazlı transformatörlerin harmonik analizi için modelleme, bilgisayar simülasyonu ve bir algoritma oluşturulması
ÖZET Tezin birinci bölümünde konunun genel bir tanıtımı yapılarak barmoniklerin önlenmesi için öneriler sunulmuş ve bu konu hakkında daha önce yapılan çalışmalar sunulmuştur. İkinci bölümde, doğrusal olmayan elemanların harmonik domeninde direk olarak nasıl gösterileceği anlatılmıştır. Doğrusal olmayan elemanları direk harmonik Sekans domeninde göstermek için genel bir yöntem tanımlanmış ve transformatör modelleme metoduna uygulanmıştır. Üçüncü bölümde, üç faz transformatörlerin farklı bağlantı şekillerinde üç faz modelleri ve simetrik bileşen eşdeğer devreleri elde edilmiştir. Transformatör bağlantı şekilleri tek faz, açık üçgen, yıldız-üçgen, skot, blank ve değişik-köprü bağlantılardan oluşmuştur. Üç faz modeli dengesiz sistemi bütünüyle analiz etmek için, üç faz yük akış programlan ile birlikte oluşturulmuştur. Farklı bağlantı şekillerinde dengesizlik karşılaştırması yapmak için, üç faz yük akış programı ile yapılan bilgisayar simülasyonu çok etkili ve oldukça iyi bir yöntem olmuştur. Dördüncü bölümde, modelleri geçerli kılmak için farklı güçlerdeki transformatör ünitelerinde kısa devre ve boşta çalışma deneyleri, duyarlılık ve alan testleri yapılmıştır. Geliştirilen bilgisayar simülasyonlanndan ve ölçümlerden elde edilen sonuçlar karşılaştınlmıştır. Sargıların ve nüvenin doğrusal olmayan etkilerine bağlı olan frekans incelenmiştir. Beşinci bölümde, üç faz transformatörlerin doyma karakteristiklerin analizi yapılmıştır. Yığılma akımının incelenmesi için bir model laboratuarda geliştirilmiştir. Yığılma akımını inceleyerek, nümerik simülasyon yapmak için birçok yöntem geliştirilmiştir. Yığılma akımlarının detaylı olarak bilinmesi bu çalışma vasıtasıyla gerçekleşmiştir. Farklı üç faz yapılan ve farklı sargı bağlantı içeren üç fazlı trafolar farklı işletme şartlan, anahtar kapama açılan ve güç faktörleri göz önüne alınarak incelenmiştir. Yükler ve güç faktörleri artırarak ana harmoniklerin önlenilebileceği sonucu çıkarılmıştır. Bu geliştirilen yöntem ile hazırlama zamanı ve alan testleri azaltılabilir. Altıncı bölümde, üç faz transformatörlerin farklı bağlantı şekillerinde harmonik analizi için laboratuar deneyleri yapılmıştır. Bu deneyler genel olarak iki kısımdan oluşmuştur. Birinci kısımda, histerisiz eğrisini ve uyarma akımının sinüzoidal olmayan dalga şeklini analiz ederek, tek faz transformatör nüvesinin doğrusal olmadığı ispatlanmıştır. İkinci kısımda ise, farklı üç faz transformatör akımı ve karşılıklı akı dalga şekilleri üzerinde farklı üç faz transformatör bağlantılarının etkileri incelenmiştir. Yedinci bölümde, üç faz transformatör guruplarının manyetik doyma ile birlikte harmonik analizi gerekli algoritmalar kullanılarak geliştirilen bir bilgisayar simülasyonu ile yapılmıştır. Simülasyon sonuçlarının çok başarılı olduğu görülmüştür. Sekizinci bölümde, geliştirilen algoritmalar ve modellemeler ile bilgisayar simülasyonları oluşturulmuştur. Doymalı transformatör simülasyonu, üç faz sıralı analizör simülasyonu fourier analizör simülasyonu, iki sargılı üç fazlı transformatör simülasyonu, üç sargılı üç faz transformatör simülasyonu, zig-zag faz kaymalı üç faz transformatör simülasyonu oluşturulmuştur. Farklı bağlantı şekillerinde simülasyon sonuçlan ekle edilmiştir. Microsoft programlarım ve Microsoft Visual C++ dilini kullanarak windows ortamında bir yazılım geliştirilmiştir. Bu uygulamada hem nümerik hem de grafik veriler gösterilmiştir. Microsoft Visual C++ dilinin gelişmiş özelliklerini kullanarak geliştirilen bu programla güç sistemlerindeki harmonikler en iyi bir şekilde anlaşılması ve harmonik dalga şekillerinin gösterilmesi sağlanmıştır. Farklı verilerde ve farklı çalışma durumlarında iyi sonuçlar elde edilmiştir. Anahtar kelimeler Harmonikler, üç faz transformatör, doyma. xııı
Enterkonnekte sistemde güneş enerjisinin arz güvenliğine etkisi; Karapınar GES örneği
Bu çalışmada, Türkiye'nin enerji kaynakları değerlendirilmiş ve yenilenebilir enerji kaynaklarının gelişmesi mümkün olan temellerde güneş enerjisinin zaman içerisindeki gelişimi incelenmiştir. Güneş enerjisinin enterkonnekte sisteme sağlamış olduğu arz güvenliğinin önemi incelemiş ve sistem için önerilerde bulunulmuştur. Enterkonnekte sistemde yer alan enerji kaynaklarının incelemesi yapılarak bu kaynaklardan yenilenebilir enerji kaynağı olan güneş enerjisinin diğer kaynaklara göre avantajları ve enterkonnekte sisteme etkileri araştırılmıştır. Bu araştırma yapılırken Avrupa'nın kurulu güçte en büyük santrali olan Karapınar Güneş Enerji Santrali(GES) ele alınmıştır. Böylelikle bu kadar büyük bir santralin şebekeye etkileri daha belirgin bir şekilde anlaşılması amaçlanmıştır.
Optimize edilerek anahtarlanan alçaltan dönüştürücünün model tabanlı gerçekleştirilmesi ve kontrolü
Bu tez çalışmasında DA-DA alçaltıcı dönüştürücünün TMS320F28379D mikrodenetleyici ile kontrolü sağlanarak istenilen çıkış gerilimleri elde edilmiştir. Tasarım, Matlab/Simulink ortamında modellenerek Texas Instruments (TI) firmasından tarafından üretilen BuckConv kartı ve yine Tİ firması tarafından üretilen TI C2000 tabanlı TMS320F28379D mikrodenetleyici ile kontrolü sağlanmıştır. Matlab/Simulink uygulamsı ile kontrol sisteminin hızlı modellenmesi, simülasyonu, otomatik olarak gömülü kod üretimi ile nihayet sistemin çalıştırılması sağlanmıştır. Tasarımın dijital kontrolünü sağlamak için Matlab/Simulink uygulaması üzerinde bulunan bloklarla ilgili kütüphaneden modüller eklenerek gerekli kodların Matlab tarafından otomatik olarak üretilebilmesi sağlanmıştır. Öncelikle Matlab/Simulink uygulamasından C2000 tabanlı blokset donanımı çalıştırmak üzere destek paketlerinin kurulumu yapılmıştır. Daha sonra F2837x mikrodenetleyici seçilerek bu mikrodenetleyicinin ara yüzleri olan Kod Composer Studio, Kontrol Suite gibi programların kurulumları yapılmıştır. BuckConv dönüştürü kartı ve TMS320F28379D mikrodenetleyicinin kılavuzları incelenerek gerçek ortamda tasarım yapılmıştır.Yapılan çalışma sonunda alçaltan dönüştürücünün kontrolü için gerekli tasarımlar gerçekleştirilerek istenilen çıkış gerilimi elde edilmiştir.
Endüstri uygulamalarda kullanılan 3 fazlı motorun model tabanlı açık çevrim kontrolü
Günümüzde teknolojinin ve endüstrinin hızlı bir şekilde gelişmesiyle birlikte farklı taleplere ve isteklere bağlı olarak yeni öneriler ve çözümler üretilmektedir. Taleplerin ve isteklerin değişmesi ile üretimde ve tüketimde kullanılan motor tipleride çeşitlilikler göstermektedir. Doğru akım motorları karşımıza en çok sanayi ve endüstride ön plana çıkmaktadır. Sanayi ve endüstride gelişen teknoloji ile ortaya çıkan ihtiyaçlar göz önüne alındığında çağımızda motor kontrolleri farklı biçimlerde gerçekleşmektedir. Bu çalışmamızda da, doğru akım motorunun 3 faz eşdeğer transfer fonksiyonu kullanılarak Matlab&Simulink ortamında modellemesi yapılmıştır. BOOSTXL-3PhGaNInv değerlendirme modül kartı ve TI-C2000 serisi TMS320F28379D mikrodenetleyici kullanılarak endüstriyel sınıf NEMA 23 fırçasız, daimi mıknatıslı, döner motorun hız, tork ve konum kontrolü için tasarımlar gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda istenilen hız, tork ve konum elde edilmiştir.
Development of an interactive constructive solid geometry modeling tool
Constructive Solid Geometry (CSG) is one of the techniques in solid modeling. CSG is commonly used in 3D computer graphics, CAD, CAM, CAE, robotics, animation, medical imaging, and reverse engineering of design process. In this study, an interactive CSG modeling tool has been developed for interactively creating constructive solid geometry model graphical data in half-space format. Especially, massively parallel graphics systems, called `pixel-based?, which generate CSG scenes in real-time, accept scenes in terms of half-spaces. Unbounded planes divide space into half-spaces. By combining half-spaces through regularized set operations, new complex solid models are obtained. This work is motivated by the need of obtaining the half-space CSG representation data of a solid model interactively. Using the tool, graphical data exchange data of various formats can be created for further use. The new CSG format that includes the CSG structure of the model together with its half-space primitives can be used in pixel-based processors, reverse engineering of the design, animation, and robotics because of its hierarchical structure. Key Words: modeling, solid modeling, constructive solid geometry, half-spaces, pixel-based graphical processor
Clustering MRI images with principal component analysis methods
It?s problem that the images have a complicated high dimensional structure in image clustering. Because of this, the dimensions of MRI images must be reduced. The aim in the thesis is to implement PCA and image clustering methods and compare the methods. Different PCA and image clustering methods were implemented in Matlab. MRI images were used in the thesis. In the beginning, PCA methods were implemented on MRI images. The dimensions of MRI images were reduced by using PCA methods without much loss of information. After PCA methods were implemented, image clustering methods were implemented on MRI images. In the thesis five PCA methods (General Hebbian Algorithm, Adaptive Principal Component Analysis, Expectation-Maximization Principle Component Analysis, Probabilistic Principal Components Analysis and True-PCA) and two image clustering methods (K-Means and Fuzzy C-Means) were implemented. Keywords: Principal Component Analysis, Clustering, MRI
Antenna arrays in ultra wideband communications
In this study, characteristics for radiation of ultra wideband (UWB) signals from an array of dipoles and reception of the transmitted pulse by a receiving dipole are investigated. Analysis is performed in the frequency domain. Mathematical formulations for radiated and received energy and correlation coefficient expressions are derived using analytical approach in the frequency domain. Computer programs based on these mathematical operations are created and computed results are presented. The approach is first applied to a single dipole considering that it is the basic element of the array and mathematically simple. Then, the behavior of an array of dipoles with equally spaced same length elements and different length elements are analyzed, respectively. Additionally, beam scanning for UWB arrays is investigated. Effects of changing various antenna parameters such as element spacing and the number of antenna elements are illustrated. Key Words: Antenna Array, Correlation Coefficient, Dipole Antenna, Energy, UWB
Systolic architectures for sequence alignment operations
In this work, new and optimized algorithms and application specific processors based on these algorithms to perform sequence alignment operations, which is one of the basic operations in bioinformatics are designed. In this work, systolic architectures are developed to implement pairwise and multiple sequence alignment operations. Proposed hardware methods develop hardwares implemented on ASIC and FPGA platforms at the rate of over one hundred per cent. The designs proposed in this work provides performance gain up to 189,92% when it is implemented on FPGA. Therefore, it is provided to other research branches in bioinformatics to analyse larger amount of data in smaller time periods.Key Words: Bioinformatics, systolic architectures, application specific processors, FPGAs, Smith-Waterman algorihtm
Performance analysis of unified power flow controller (UPFC) by using different controllers
Nowadays, high voltage transmission networks met enormous power demands are very expensive investments in terms of their costs. Because of this, the importance of effective using the existing transmission lines is increasing. In order to benefit more efficiently from the existing transmission lines, the new methods are being developed and applied by making studies related to this area.The rapid developments on the area of power electronics have enabled the development of new equipments to be able to benefit more efficiently from the power systems. The equipments based on the power electronics have been improved under the name of Flexible Alternating Current Transmission Systems (FACTS) in the last years. FACTS devices, are quite efficiently at the power control of the transmission lines and increasing their current capacity, and have rapidly developed. FACTS technology has been used extensively at power control, voltage regulation, increasing the transient stability, and decreasing system oscillations. Unified Power Flow Controller (UPFC) is the more efficient among the FACTS equipments which have the potential to increase the power flow and the stability of the transmission line.In this thesis, the modeling and the developing of UPFC were studied in order to make better the steady state works of the power systems. The effect of UPFC on the power flow of transmission lines were analyzed mathematically and graphically in details. The performances of UPFC were examined by using different controllers.Keywords: FACTS, UPFC, Power Quality.
Modeling and analysis of custom power park by PSCAD/EMTDC program
The advances in power electronics based devices to improve power quality have been increased the interest on Custom Power Park (CPP). CPP concept means the integration of multiple CP Devices within the Industrial/Commercial Park, which offers customers high quality of power at the distribution system voltage level. CPP is one of the most useful solutions to prevent voltage sags/swells and harmonics from distribution lines.In this thesis, CPP has been modeled by using PSCAD/EMTDC program. CPP is composed of Static Transfer Switch (STS) and Dynamic Voltage Restorer (DVR). The operation principles of STS and DVR have been explained in detail and then they have been modeled with PSCAD/EMTDC program. Simulation results have been comprehensively investigated. Different types of faults are applied for STS and DVR in CPP and the response of the system for these disturbances are examined.
Consensual classification of drug/nondrug compounds for drug design
Because of the costly, lengthy and laborious drug development process, the aim of the pharmaceutical industry has shifted from traditional trial-and-error process of drug discovery to a structure-based drug design. Although many potential drug candidates may look promising in in vitro studies, they can fail during in vivo stages. Therefore, it is very important to know if the compound is druglike or nondruglike for selection and development of new potential drug candidates. In this thesis, a special consensual approach is proposed for this purpose. The constructed consensual model has a preprocessing unit which consists of transformation of input patterns by random matrices and median filtering to generate independent errors for a single type of classifier, and a postptocessing unit for consensus. Three different combining methods, genetic algorithm, pseudoinverse and equal weight, for postprocessing and four different neural network methods, general regression neural network, adaptive general regression neural network, supervised self organizing map and self organizing global ranking for individual classification were used.Murcia-Soler and Cherkasov data sets which consist of drug and nondrug compounds were used with descriptors calculated with the Molecular Operating Environment tool.This thesis presented that the best results to discriminate between the drug-like and the nondrug-like compounds were obtained with the proposed consensus approach with the genetic algorithm which is used for the first time for combining. On the other hand, the self organizing global ranking algorithm which has been applied for the first time on chemical data set also produced high classification results. The consensus approach presented is also used for the first time with chemical data.In this thesis, on the basis of results obtained from the experiments, new approach is provided for choosing potential drug candidates by using molecular data automatically. Hence, it can be stated that this narrowing considerably reduces the time and effort for the discovery of novel pharmaceuticals.
Proteindeki düzensiz bölgelerin hesapsal tahmini
Proteins are one of the most important parts of an organism because of their vital tasks. Hence, it is necessary to know the structure of a protein since it is closely related to its biological function. Studies on structural genomics indicate that numerous protein segments remain unfolded in their native states. Currently these proteins are generally referred to as ?natively unfolded? or ?intrinsically disordered?. Upon noticing that many of these proteins play key role in vital functions and also in some diseases, identification of the disordered regions has became a demanding process for structure prediction and functional characterization of proteins. Therefore, many studies have been motivated on accurate prediction of disorder. Mostly, machine learning techniques have been used for dealing with the prediction problem of disorder due to capability of extracting the complex relationships and correlations hidden in large data sets.In the study, a novel method, named Border Vector Detection and Extended Adaptation (BVDEA) was developed for predicting disorder as an alternative accurate classifier. For attesting the performance of the method, three computational learning techniques and eleven specific tools were used for comparison. In order to perform the predictions, firstly the collected data was prepared by choosing a variety of structural features for proteins. Then, training was executed based on the data by 5-fold cross validation. When compared with the three learning methods of GRNN, LVQ and BVDA, the proposed method gives the best accuracy on classification. Here, BDVEA provides more fast and robust learning as compared to the others. Furthermore, comparison with the other existing disorder predictors demonstrates that the method achieves rather good prediction performance in finding disordered regions of proteins. As a conclusion, it has been shown that the new method provides a significant contribution on predicting disorder and order regions of proteins.
Radyolojik görüntülerde yoğunluk tabanlı kemik segmentasyonu v eosteoporoz değerlendirmesi
Bu yüksek lisans tezinde, kemik erimesi hastalığının erken teşhisine yönelik, görüntü işleme ve yapay zekâ temelli bir sistem geliştirilmiştir. Osteoporoz, kemik mineral yoğunluğunun azalmasıyla birlikte kemiklerin kırılganlaşmasına neden olan, özellikle yaşlı bireylerde ciddi sağlık sorunlarına yol açabilen sistemik bir kemik hastalığıdır. Literatürde mevcut tanı yöntemlerinin yüksek maliyeti, sınırlı erişilebilirliği ve düşük duyarlılığı gibi dezavantajları göz önüne alınarak bu çalışmada, otomatik, hızlı ve güvenilir bir teşhis sistemi geliştirmek hedeflenmiştir. Çalışmada, Knee Osteoarthritis Severity Dataset'ine ait diz röntgen görüntüleri kullanılmıştır. Görüntüler, U-Net derin öğrenme mimarisiyle segmente edilmiş ve kemik yapıları başarıyla ayrıştırılmıştır. Segmentasyon sonrasında çıkarılan morfolojik, istatistiksel ve frekans temelli öznitelikler kullanılarak Random Forest algoritması ile sınıflandırma gerçekleştirilmiştir. Modelin performansı, doğruluk (accuracy), ROC-AUC, duyarlılık (sensitivity), özgüllük (specificity), kesinlik (precision) ve F1 skoru gibi çeşitli metriklerle değerlendirilmiştir. Yapılan analizler sonucunda, ileri derecede osteoporoz sınıfı için %95,6 AUC değeri elde edilmiş ve genel sınıflandırma başarımı %75 doğrulukla ölçülmüştür. Elde edilen bulgular, geliştirilen sistemin erken teşhis sürecine katkı sağlayabileceğini ve klinik karar destek sistemlerinde kullanılabilir potansiyele sahip olduğunu göstermektedir.
Fetüs cinsiyetinin ultrason görüntülerinden derinöğrenme tekniklerine dayalı tespiti ve sınıflandırılması
Fetüs cinsiyetinin tespitinde kullanılan tıbbi yöntemlerin tamamı uzman müdahalesi gerektirmektedir. Bu çalışmada, fetüs cinsiyetinin uzmandan bağımsız teşhis edilebildiği, derin transfer öğrenme algoritmalarına dayalı yeni bir yöntem önerilmiştir. Çalışma için uzmanlarla birlikte, 2200' ü kız, 2200' ü erkek cinsiyetli olmak üzere 4400 adet fetüs cinsiyeti içeren 2-D, B-Mod obstetrik ultrasonografi görüntülerinden oluşan veri seti oluşturulmuştur. Çalışmanın ilk aşamasında, veri setiyle en uyumlu özellik çıkarıcı ağın bulunması hedeflenmiştir. VGG16, InceptionV3, ResNet152V2, DenseNet201 ve Xception ağlarına derin transfer öğrenme teknikleri uygulanarak, hassas ayarlı yeni modeller elde edilmiştir. Bu modeller ile sınıflandırma yapılarak, 0.9627 doğruluk ile en başarılı sınıflandırıcı olan ft-DenseNet201 ağı en iyi özellik çıkarıcı seçilmiştir. İkinci aşamada, en iyi sınıflandırıcının bulunması hedeflenmiştir. Bu aşamanın gerçekleştirilmesinde, ft-DenseNet201 ağının evrişim tabanı ile özellik çıkarma işlemi yapılmıştır ve bu özellikler, Lojistik Regresyon (LR), Doğrusal Destek Vektör Makinesi (LSVM), K-En Yakın-Komşu (KNN), Karar Ağacı (DT), Rastgele Orman (RF) ve AdaBoost (AB) algoritmaları ile sınıflandırılmıştır. Kullanılan 11 farklı sınıflandırıcı algoritma içinde en başarılı model, 0.9782 test doğruluğu ile ftDenseNet201 + LSVM' dir. Önerilen yöntem, ev tipi ultrason cihazlarına entegre edilebilir ve böylece, ebeveynler doktor muayenesi olmadan fetüs cinsiyetini öğrenebilirler. Aynı zamanda önerilen sistem, cinsiyet teşhisinde en sık başvurulan, invaziv olmayan obstetrik ultrasonografi yöntemine alternatif, yeni bir teşhis yöntemi olarak değerlendirilebilir ve doktorların iş yükünü hafifleten olanaklar sağlayabilir.
Bilgisayarlı tomografi görüntülerinden derin öğrenme ve makine öğrenmesi ile COVID-19 hastalığının teşhisi
COVID-19 hastalığı kısa süre içerisinde hızlı yayılım göstererek birçok insanın hastalanmasına ve ölmesine sebep olan bir salgın haline gelmiştir. COVID-19 hastalığının kontrol altına alınmasında ve bulaşmanın azaltılmasında hastalığın hızlı tespit edilmesi büyük önem taşımaktadır. COVID-19 hastalığının teşhisinin önemli bir parçasını akciğer görüntüleme işlemleri oluşturmaktadır. Bu çalışmada daha önce hiçbir çalışmada kullanılmamış Bilgisayarlı Tomografi cihazı akciğer görüntülerinden toplam 7200 görüntü içeren veri seti oluşturulmuştur. Bilgisayarlı Tomografi görüntüleri 2020 mart ve 2020 kasım ayları aralığındaki erişkin bütün hastalardan radyoloji doktoru ve radyoloji teknikerlerinin yardımıyla raporlandırılmış hasta verileri arasından seçilmiştir. Çalışmada ikili sınıflandırma metodu kullanılmıştır. Hastalığın teşhisi için Derin Öğrenme yöntemlerinden Evrişimli Sinir Ağları, Makine Öğrenmesi algoritmalarından Yapay Sinir Ağı (YSA), Destek Vektör Makinesi (SVM), K-En Yakın Komşu (KNN) algoritmalarında doğrulama ve test işlemleri gerçekleştirilmiştir. Çalışmalar sonucunda CNN mimarisi Xception modeli için eğitim aşamasında %99.77 doğruluk ve %97.78 test doğruluğu elde edilmiştir. YSA modeli için eğitim aşamasında %98.98 doğruluk ve %97.68 test doğruluğu elde edilmiştir. SVM modeliyle gerçekleştiren test işlemi %96.91 doğruluk elde etmiştir. KNN modelinde ise verilen K değerleri için en iyi %97.40 test doğruluğu elde edilmiştir.
Çift beslemeli asenkron jeneratörlü rüzgâr türbini PI kontrolcü yapısındaki değişikliklerin güç üzerindeki etkisi
Teknolojinin gelişmesi ile elektrik ihtiyacı gün geçtikçe daha da çok artmaktadır. Artan bu talebe karşılık elektrik üretiminin sınırlı kaynaklarla karşılanması ve bu kaynakların belirli bir ömrü olması sebebi ile yenilenebilir enerji kaynaklarına ilgi her geçen gün daha da artmaktadır. Bu çalışmada rüzgâr enerjisinin üretiminde kullanılan Çift Beslemeli Asenkron Jeneratörlü Rüzgâr Türbini kontrol yapısı Matlab Simulink ile modellenmiştir. Matematiksel ve elektriksel formları çıkarılan çift beslemeli asenkron jeneratörü kontrol diyagramı üzerinde yapılan 3 farklı varyasyon oluşturulmuştur. Bu çalışmanın sonucunda PI kontrolcünün güç üzerindeki etkisi ortaya konmuştur.
Çok kriterli karar verme yöntemi ile enerji nakil hatlarının önceliklendirilmesi
Son yıllarda nüfus artışları ile birlikte elektrik enerjisi ihtiyacı artmaktadır. Elektrik enerjisi konforlu bir yaşam standardı sunmasının ardında çok önemli mühendislik hesapları gerektirdiği açık bir gerçektir. Bu nedenle elektriğin üretiminden son tüketiciye kadar yatırım planlamasının tüm kriterler göz önüne alınarak titizlikle hazırlanması gerekmektedir. Enerji Nakil Hatları (ENH) üretilen enerjinin dağıtım merkezleri arasında taşınmasını sağlamaktadır. ENH projelerinin daha kısa zamanda daha az hatayla yapılması, dolaylı olarak ülke ekonomisine katkı sağlaması açısından büyük önem taşımaktadır. Dağıtım şirketlerinde bütçe dahilinde ENH'ların seçiminde planlamacının seçimi yanlı fikirlere neden olur. Bu durum planlamacının bilgi birikimi ile sınırlı kalır. Birçok seçeneğin bulunduğu bu durumlarda karar verme sorunu karmaşık bir problemdir. ENH'ların önceliklendirilmesinde; Tedarik sürekliliğini arttırmaya yönelik yatırımlar, Yasal yatırımlar ve ARGE yatırımları başlığı altında pek çok kriterler göz önüne alınmalıdır. Bu çalışmada, yıllık bütçe dahilinde tesis edilmesi planlanan ENH'larının Çok Kriterli Karar Verme (ÇKKV) yöntemlerinden öncelikle Analitik Hiyerarşi Prosesi (AHP) yöntemi kullanılarak kriterlerin ağırlıkları hesaplanıp, İdeal Çözüme Yakınlığa Göre Tercih Sıralama Tekniği Yöntemi (TOPSIS) ile seçeneklerin sıralanması/değerlendirilmesi yapılmıştır. Değer verileri üç örnek uygulama üzerinde gerçekleştirilmiştir.
Türkiye'de enterkonnekte sistemin çökmesi durumunda Bartın ilinin şebekeden bağımsız acil durum beslenmesi
Elektrik enerjisine ihtiyaç tüm dünya da her geçen gün artmakta petrol, doğalgaz gibi üretim kaynakları yerine sürdürülebilir ve çevre dostu alternatif kaynaklara yani yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelim artmaktadır. Enerji üretimini etkileyen önemli faktörlerden birisi de dağıtım şebekesindeki oluşan kayıplardır. Kayıpları önlemek adına enerjinin üretilen noktada tüketilmesi önerilmektedir. Ülkemiz de enterkonnekte sistem kullanılmakta ve herhangi bir sorunda şebekenin enerjisiz kalmaması için bu noktada dağıtık üretim kaynakları devreye girmekte olup, şebekeye entegre edilmesi durumunda yaşantımızı kolaylaştıracağı düşünülmektedir. Enterkonnekte şebekenin çökmesi durumunda acil beslenmesi gereken kritik yükler bulunmaktadır. Çalışma da iletim şebekesinin çökmesi durumunda Bartın ilinde acil besleme gereken kritik yüklerin dağıtık üretim tesislerinin dağıtım şebekesine entegre edilmesiyle beslemesi yapılmıştır. Bartın ilinin dağıtım şebekesi Digsilent Power Factory analiz programı kullanılarak modellenmiştir. Simülasyonda yük akış analizi, gerilim ve frekans kontrolleri yapılarak gerekli analizler yapılmıştır. Bu çalışma sonucunda Bartın ili dağıtım şebekesin de acil yüklerin olduğu fiderlerde izole ada modu oluşturulmuş ve yüklerin besleme sırası belirlenerek Bartın ilindeki dağıtık üretim tesislerinin toplam kurulu gücün kritik yükleri beslemeye yeterli olduğu görülmüştür.
Şebeke bağlantılı bir fotovoltaik güç üretim santralinin tasarım aşamaları ve güç boyutlandırma faktörünün önemi
Bu tez çalışmasında, fotovoltaik güç üretim santrallerinin kurulum aşamaları ile ilgili bilgiler verilip, evirici güç boyutlandırma faktörünün üretime olan etkisi kurulu olan iki farklı santral üzerinden incelenmiştir. Evirici güç boyutlandırma faktörünün belirlenmesi için benzetim programı üzerinde çalışma yapılıp optimum evirici boyutlandırma faktörü belirlenerek bu faktörün üretime olan etkisi gerçek üretim verileri ile değerlendirilmiştir. Çalışmada öncelikle yenilenebilir enerji kaynakları ve Türkiye'deki durumu hakkında bilgiler verilmiştir. Güneşten enerji üretimi yapan sistemler kısaca açıklanarak fotovoltaik sistemlere ve kurulum aşamalarına ilişkin bilgiler verilmiştir. Yenilenebilir enerji mevzuatına dair kanunlar ve değişiklikler hakkında bilgiler verilmiştir. Evirici güç boyutlandırma faktörü değeri açıklanarak belirlenme sürecine ilişkin bir algoritma oluşturulmuştur. Çalışmada evirici güç boyutlandırma değerinin incelendiği aynı özelliklere sahip iki santralin özelliklerine ilişkin bilgiler verilip, yapılan hesaplamalar ve izlenilen adımlar anlatılmıştır. PV*SOL benzetim programı üzerinde farklı evirici güç boyutlandırma değerlerinde çalışmalar yapılıp bu değerlerin oluşturacağı sistem maliyetleri sunulmuştur. Sistem maliyetine ve enerji üretimine bakılarak yeni güç boyutlandırma faktör değeri belirlenmiştir. Sistemin ilk kurulumu yapıldığında güç boyutlandırma faktör değeri 1,166 iken yapılan benzetim sonucunda 1,40305 olarak belirlenmiştir. Sistem 1'e belirlenen bu değer doğrultusunda %20,33 değerinde güç artışı yapılmıştır. Sistem 1 ve Sistem 2'nin üretim değerleri karşılaştırılıp üretimde %13,83 değerinde artış olduğu gözlemlenmiştir.
Kalça radyografilerinde derin öğrenme yöntemleri ile proksimal femur kırıklarının tanısı ve sınıflandırılması
Proksimal femur kırığı geçirmiş olan hastaların %4'ü hastanede, %30'u ise tedaviden sonra 1 yıl içerisinde yaşamlarını kaybederler. Acil servislerin yoğunlukları ve hastalara ayrılan zamanın kısalığı nedeniyle kalça radyografilerinde proksimal femur kırıkların tanısı atlanabilmektedir. Proksimal femur kırıklarına doğru ve hızlı tanı konulması ile tedaviye erken başlanması hasta morbidite ve mortalitesini azaltmaktadır. Dört veri seti hazırlanmıştır. İlk veri setimizde (VS-1) 178 x-ray görüntüsü, ikinci veri setimiz (VS-2), VS-1'e görüntü işleme yöntemlerinden CLAHE filtresi uygulanmış halidir, üçüncü veri setimizde (VS-3), VS-1'e veri artırımı yapılarak elde edilmiş olup 316 adet x-ray görüntüsü ve son olarak dördüncü veri setimizde (VS-4) ise VS-3'e CLAHE filtresi uygulanarak elde edilmiştir. Kırıkların teşhisinde öğrenim aktarımı modellerinden DenseNet201, Xception, ResNet152V2 ve InceptionResNetV2 kullanılmıştır. Bu modeller bütün veri setlerinde eğitilmiştir. VS-1'de InceptionResNetV2 modeli ile F1 score 0.9500 başarı elde edilmiştir. VS-2'de DenseNet201 ve InceptionResNetV2 modellerinde F1 score 0.9500 başarı elde edilmiştir. VS-3'de Xception ve InceptionResNetV2 modellerinde F1 score 0.9000 başarı elde edilmiştir. VS-4'te ise DenseNet201 modelinde F1 score 0.9250 başarı elde edilmiştir. Genel olarak baktığımızda veri seti artırıldığında ve görüntü işleme yöntemlerinden CLAHE filtresi uygulandığında başarısı düşük olan modellerde başarı oranları artmaktadır. Bu çalışmamızda yeterli miktarda veri olduğunda ve görüntü işleme teknikleri ile desteklendiğinde Yapay Zeka teknolojisini proksimal femur kırıklarının optimize tespiti için kullanılabilir ve ayrıca klinisyenlerin çalışmalarını kolaylaştırabilir olduğunu gördük.
Fotovoltaik sistemlerde maksimum güç noktası izleyicinin Xilinx Zedboard Zynq-7000 FPGA ile birlikte simülasyonu
Dünya üzerinde günden güne artan enerji ihtiyacını karşılamak için yenilenebilir enerji kaynaklarından biri olan güneş enerjisi oldukça fazla tercih edilmektedir. Güneş enerjisi fotovoltaik paneller aracılığıyla elektrik enerjisine dönüştürülmektedir. Ancak fotovoltaik panel çıkışında elde edilen akım ve gerilim değerleri sıcaklık ve ışınım miktarlarında meydana gelen değişiklikler sonucunda farklılık göstermektedir. Bunun sonucunda yük üzerine yeterli miktarda güç aktarılamamaktadır. Bu durumu önleyerek panellerden en yüksek verim ile enerji üretilmesini sağlamak amacıyla fotovoltaik enerji üretim sistemlerinde maksimum güç noktası izleyiciler (MPPT) kullanılmaktadır. MPPT'ler çeşitli kontrol yöntemleri ile panel çıkışından elde edilen akım ve gerilim değerlerinin maksimum güç noktasında çalışmasını ve yük üzerine en az kayıp ile güç aktarılmasını sağlamaktadır. Bu çalışmada bir fotovoltaik sistemde kullanılan MPPT Matlab/Simulink ortamında tasarlanmıştır. MPPT üzerinde değiştir&gözle (P&O) algoritması kullanılmıştır. P&O algoritması Xilinx tarafında Simulink için üretilmiş olan Xilinx System Generator (XSG) aracındaki bloklar ile, sistemin diğer kısımları ise Simulink blokları ile tasarlanmıştır. Oluşturulan sistemin Simulink ortamında simülasyonu gerçekleştirilmiştir. Ardından P&O algoritması Xilinx Zedboard ZYNQ-7000 FPGA kart üzerine yüklenmiştir. P&O algoritması FPGA üzerinde, sistemin diğer kısımları ise Simulink ortamında çalışarak birlikte simülasyon (eş benzetim, co-simulation) aşamasını gerçekleştirmiştir. Sonuçta simülasyon ve eş benzetim aşamalarından elde edilen değerlerin aynı olduğu görülmüştür.
Değiştir gözle, genetik algoritma ve parçacık sürü optimizasyon algoritmalarının fotovoltaik sistem verimine etkisinin incelenmesi
Fotovoltaik güç dönüşüm sistemleri, güneş ışınımlarından elde edilen çevre dostu elektrik enerjisi üretimine dayanan dünya çapında en yaygın yenilenebilir enerji kaynaklarındandır. Güç sistemleri temel olarak güneş panel dizisi, pil grubu, şarj düzenleyicileri ve çeviricilerden meydana gelmektedir. Yeni teknoloji güneş enerjili şarj cihazları pil grubunu olabildiğince verimli şekilde şarj yapabilmek için darbe genlik modülasyonu (DGM) ve maksimum güç noktası takibi (MGNT) teknolojisi gibi yöntemleri içeren teknolojileri kullanmaktadırlar. MGNT teknolojileri, DGM yöntemini kullanan sistemlerden daha yüksek verimlilikte çalışmaktadır. MGNT teknolojisinin çalışma prensibine bakıldığında güç-gerilim özelliklerinde MGNT bağlıdır ve pil bankasını şarj etmek için kullanılacak ideal şarj akımını belirler. Buna cevaben MGNT yöntemi özellikle geliştirilmesi ve verimliliğinin arttırılması alanında araştırmacıların ilgisini büyük derecede çekmektedir. Değiştir gözle metodu (DGM) algoritmasında MGNT alanında oldukça popüler olmuştur. MGN ulaşmak için güneş panelinin özelliklerini adım adım araştırmak gerekir. Bu çalışmada optimizasyon işlemlerinde temel olarak kullanılan arama algoritmaları yani genetik algoritma (GA) ve parçacık sürü optimizasyonuna (PSO) dayanan MGNT yapabilmek için bir yöntem önermekteyiz. Kullanılan optimizasyon algoritmaları başlangıç noktasında rastgele arama işlemi yaparak mevcut maksimum değerleri bulmaya yönelik üretilen dizi öğelerine dayanmaktadır. MATLAB/SIMULINK ortamında modelleme ve simülasyona dayalı MGNT, DGM, GA ve PSO algoritmaları karşılaştırılmıştır. Sonuçlara göre PSO yönteminin ideal arama algoritmalarının kullanılmasında sistemin verimliliğini geleneksel algoritmaya göre önemli ölçüde artırdığını göstermektedir.
Performance of study for hybrid renewable energy in different climate
One of the most promising sources for meeting the rising demand for electricity is renewable energy resources. Using diesel generators and battery energy storage systems can raise the dependability and quality of the entire system. This research analyzes the viability of a stand-alone hybrid energy system consisting of PV panels with MPPT boost converters., Wind turbine, battery bank with bidirectional converter, and diesel generator in areas of unstable climate. To meet out power quality requirements for 100kW liner and non-liner loads connected through close loop inverter. Operating priority for different sources is assigned by controller depends on state of charged SOC for the battery bank. Total harmonics distortion THD was 1.2% with liner load and 3.2% with non-liner load, voltage amplitude was bigger than 0.95PU.