2,637
Archived Theses
3
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Güvenilir sistem geliştirmede döngüde donanımsal benzetim tekniğin kullanımı ve uygulaması
Döngüde Donanımsal Benzetim (DDB) tekniği, Gömülü Kontrol Sistemlerinin (GKS) test aşamasında kullanılan ve donanımsal bileşenler içeren gerçek zamanlı bir benzetim tekniğidir. Diğer benzetim yöntemleri, gerçek zamanlı GKSlerinin test edilmesi için DDB tekniği kadar uygun değildir. Çünkü diğer benzetim tekniklerinde, GKS yazılımının sadece %20-30'unu oluşturan denetleyici algoritması ile diğer yazılım ve donanım bileşenleri, ayrı ve bağımsız alt sistemler olarak test edilmektedirler. DDB tekniğinde ise GKS bir bütün olarak ele alınıp en üst sistem seviyesinde değerlendirilmektedir. Bu tekniğin temel prensibi; GKS, gerçek hayatta kontrol edecekleri sistemler yerine içerisinde donanımsal bileşenler de içeren bir benzetim ortamı ile test edilebileceği düşüncesidir.Bu tezdeki temel amaç; DDB tekniği kullanılarak test edilmesi güvenlik açısından riskli ve maliyet açısından pahalı GKS sınanması için deneysel bir benzetim ortamının oluşturulmasıdır. Bu benzetim ortamı ile GKS pratik bir şekilde test edilebilmesi mümkün olacaktır. Kurulacak olan bu benzetim ortamının performansı, elektrik makineleri alanındaki bir veya daha fazla kontrol uygulaması üzerinden gösterilecektir. Bu amaç doğrultusunda; Laboratuar ortamında gerçekleştirilmesi zor olan elektrik makineleri sürücü sistemlerinin geliştirilmesine ve test edilmesine yönelik bir DDB ortamı gerçekleştirilmiştir. Ayrıca bu benzetim ortamı, ileride daha farklı uygulamaların geliştirilmesine ve test edilmesine imkân verecek şekilde modüler bir yapıda tasarlanmıştır. Bu çalışma ile oluşturulan modüler deneysel benzetim ortamı, GKS geliştirilmesi alanında yapılan araştırmaların uygulama tarafını tamamlayacak önemli bir adımdır.
Anahtarlamalı relüktans motorda algılayıcısız konum kontrolü ve moment dalgalılığının azaltılması
Anahtarlamalı Relüktans Motorlar (ARM), gürültülü çalışmaları ve konum algılayıcılarına duydukları ihtiyaçtan dolayı endüstriyel uygulamalarda çok yaygın olarak kullanılamamaktadır. Ancak, eğer bu iki olumsuzluk önemli derecede giderilirse ARM'ler günümüz piyasasında bulunan birçok motor yerine kullanılabilecek düzeye gelebilir.Literatürde akustik gürültünün birincil sebebi olarak radyal kuvvetler gösterilmektedir. Eğer biz radyal kuvvetlerin etkisini azaltabilirsek, akustik gürültüyü de azaltmış oluruz. Bu tezin amaçlarından biri gürültüye sebep olan radyal kuvvetlerin azaltılmasıdır. Bunun için de, motorun ya kontrol ya da manyetik devresinde iyileştirmeler yapılabilir.Bu amaçla ilk etapta, tasarlanacak 8/6 ARM'nin boyutları belirlendikten sonra, motorun manyetik devresi esas alınarak yapılan geliştirmelerle (örneğin rotor ve stator kutuplarına şekil verme yöntemi) dört tip ARM tasarlanıp bir birleriyle karşılaştırılmıştır. Endüstride kullanılan motorlarla karşılaştırmak için dalgıç pompa tipi 8/6 kutuplu dört fazlı ARM üretilmiştir. Tasarlanan modellerin manyetik analizini yapmak için Sonlu Elemanlar Yöntemi (SEY) kullanılmıştır. Bunun için deANSYS 10.0 paket programı kullanılmıştır. İncelemelerin sonucunda radyal kuvvettin etkisi standart tip bir ARM'ye göre %19.03 seviyesinde azaltılmıştır.Bu çalışmanın ikinci etabını ise ARM'nin algılayıcılı ve algılayıcısız kapalı çevrim hız ve akım kontrolü oluşturmaktadır. Bu kontrol algoritmaları hız ve akım kontrolünün dışında iki önemli problemin çözümünün de sağlanması planlanmıştır. Bunlardan biri tetikleme açılarını değiştirerek moment dalgalılığının azaltılması ile birlikte akustik gürültünün azaltılması diğeri ise ARM konumunun algılayıcı olmadan tespit edilmesidir. ARM'nin algılayıcısız konum tahmini için ise SEY yönteminden elde edilen ARM'nin manyetik karakteristikleri kullanılmıştır. Akı ve akım büyüklükleri yapay sinir ağlarına (YSA) giriş olarak verilip çıkışta ise konum elde edilmiştir.
Sonlu elemnalar yöntemiyle 3 boyutlu asenkron motor tasarımı
Asenkron makinelerin işletme kolaylığının ve kontrollerinin basit olmasının yanında, stator ve rotor oluk geometrileri bakımından aslında karmaşık yapılı makinelerdir. Sanayide yaygın kullanılmaları sebebiyle tasarımlarının maksimum verim ve en iyi moment değerlerini verecek şekilde yapılması gerekir.Asenkron motorların tasarımında günümüze kadar klasik yöntemler kullanılmaktadır. Klasik yöntemle yapılan tasarımlar sonucunda elde edilen asenkron motor, hedeflenen sonucu vermeyebilir. Bu nedenle sonlu elemanlar yöntemiyle asenkron motor tasarımı önemli ilgi görmektedir. Sonlu elemanlar yöntemi ile tasarım yapabilmek için ilk önce aynı yöntemle analiz yapabilmek gereklidir.Bu çalışmada, sonlu elemanlar yöntemi (SEY) kullanılarak asenkron motorun çözüm bölgesinde magnetik indüksiyon ve magnetik akı yoğunluğu değişimleri incelenmiştir. Bunun için Maxwell 3D paket programı kullanılarak analiz yapılmıştır.Anahtar Kelimeler: Asenkron Motor, Sonlu Elemanlar Yöntemi, Maxwell 3D
Kaos tabanlı sayısal haberleşme sistemlerinin benzetimi için bir grafik kullanıcı arabirim tasarımı
Bu çalışma, kaosun haberleşme sistemleri içerisindeki uygulama alanını ve kaos tabanlı haberleşme sistemlerinde kullanılan sayısal modülasyon ve demodülasyon tekniklerini içermektedir. Ayrıca bu tez, MATLAB/GUI ortamında tasarlanmış olan ve kaos tabanlı sayısal haberleşme sistemleri için araç olarak kullanılabilecek bir yazılım paketini anlatmaktadır. Kaos tabanlı sayısal haberleşme sistemi benzetim paketi (KSHSBP) olarak adlandırılan bu yazılım paketinin çalışma prensibi, kaos tabanlı sayısal modülasyon tekniklerine ait modellerin, farklı kaotik osilatörler (Chua, Lorenz, Rössler, Duffing) ve kanal gürültü etkisi gibi farklı şartlar altında benzetimlerinin gerçekleştirilmesini sağlamaktır. Görsel bir arayüz üzerinden benzetimlere ait sayısal ve grafiksel sonuçları da kullanarak kaotik haberleşme sistemleri ile ilgili temel bilgilerle birlikte, kullanılan modülasyon teknikleri ile ilgili kavramların öğrenilmesine yardımcı olmak KSHSBP 'nin öncelikli amacıdır. Dolayısıyla, KSHSBP sanal bir haberleşme laboratuvarı olarak eğitim amaçlı da kullanılabilir.
İnsan hareketlerinin takibinde karşılaşılan problemlerin çözümüne yeni yaklaşımlar
Bilgisayarların veri işleme kapasitelerinin gelişmesi, yüksek kaliteye sahip ucuz kameraların üretilmesi ve görsel izleme, denetleme ve yönetme ihtiyacının ortaya çıkmasına bağlı olarak günlük yaşamdaki birçok alanda görsel takip sistemlerinin kullanılma gereksinimi, son yıllarda araştırmacıların nesne takibi konusuna olan ilgisini arttırmıştır.Bu tez çalışmasında, birbirinden farklı üç gerçek dünya problemine çözüm sağlayan üç yeni görsel takip yöntemi sunulmaktadır. İlk takip yönteminde, kalabalık ortamlarda gezinti yapmakta olan insanların takibi amaçlanmaktadır. Gerçekleştirilen çoklu insan takip yöntemi ile sabit bir video kameranın görüş açısı içerisinde hareket halinde olan her kişiye, eşsiz bir kimlik numarası atanmaktadır. Ortamın değişen ışık miktarına ve dinamik arka plan görünümüne hızlı bir şekilde adapte olabilen çoklu insan takip yöntemi, kişi görünümlerinin kısmi kapatmaya maruz kalması gibi istenmeyen durumlarda takip işlemini yüksek bir başarım oranı ile sürdürebilmektedir.İkinci takip yöntemi, ten yakalama tabanlı istatistiksel insan eylem algılama yöntemidir. Gerçekleştirilen bu yöntem ile Alzheimer hastalarının tedavilerine destek sağlanmıştır. Önerilen takip yöntemi kullanılarak tedavi süresince belirli aralıklarda ilaç kullanması gerekli olan Alzheimer hastalarının vaktinde ilacı kullanıp kullanmadığının tespiti yapılabilmektedir. İlacın hasta tarafından alınıp alınmadığı bilgisi, hastanın el ve yüz uzuvlarının görsel takibi sonucunda elde edilir. Önerilen takip yöntemi yaklaşık %92 oranında doğru karar verebilmektedir.Üçüncü takip yönteminde ise tek kamera yardımıyla elde edilen 2-boyutlu video imgeleri kullanılarak 3-boyutlu vücut poz tahmini yapılmaktadır. Gerçekleştirilen poz tahmin yöntemi, 3-boyutlu yapay bir insan modelinin 2-boyutlu imge üzerine izdüşümünün hesaplanarak vücut eklem açılarının tahmin edilmesine dayanır. Güncel eklem açılarını tahmin edebilmek için her bir vücut bölümüne ait renk ve şekil bilgileri bir Bayesian çatısı altında birleştirilir. Tahmini eklem açıları kullanılarak 3-boyutlu yapay insan modelinin benzetimi gerçekleştirilir. Elde edilen 3-boyutlu yapay insan modeli yardımıyla ?yürüme?, ?koşma? ve ?zıplama? hareketleri başarılı bir şekilde takip edilmektedir.
Dört kol mekanizmalı mekatronik bir sistemin akıllı yöntemlerle kontrolü
Bu tez çalışmasında bir serbest uyartımlı doğru akım motoru ile sürülen dört kol mekanizmasının krank açısal hızının akıllı ve dayanıklı yöntemlerle kontrolü gerçekleştirilmiştir. Motora bağlı olan krank döndüğü zaman atalet etkisinden dolayı krank açısal hızında periyodik dalgalanmalar gözlenir. Mekanizmanın tasarımında zamanlama gerekliliğinden dolayı krank hızının sabit olması gerekir. Bu çalışmanın amacı krank hızında oluşan salınımları minimuma indirgemektir.Krank açısal hızındaki salınımların azaltılması yönünde belirsizlikleri modellemede tercih edilen bulanık mantığın kullanılmasının uygun olacağı düşünülmüştür. Bulanık kümeler için kesin üyelik derecesinin bulunmasının zor olduğu durumlarda Tip-2 bulanık mantık tercih edilir. Tip-2 bulanık mantığın belirsizlikler ve parametre değişimlerine karşı etkinliği sayesinde iyi bir kontrol performansı elde edilebilir. Hem belirsizliklere karşı etkili bir yapı, hem de basit bir algoritma oluşturmak için Tip-2 Bulanık Mantık, Kayma Kipli Kontrol tekniğiyle birlikte kullanılmıştır. Giriş ölçüm belirsizliklerini de modellemek amacıyla yeni bir Nonsingleton Tip-2 Bulanık Kayma Kipli Kontrol yöntemi geliştirilmiştir. Yapılan benzetim çalışmalarına göre, kontrol performansı yönünden en iyi sonucu Nonsingleton Tip-2 Bulanık Kayma Kipli Kontrol yapısı vermiştir. Ancak Nonsingleton Tip-1 ve Nonsingleton Tip-2 Bulanık Kayma Kipli Kontrol yöntemlerinin ikisinin de kontrol performansı yüksektir. Bu iki yöntemin yüzdelik hata değerleri ve mutlak hataları arasındaki fark çok küçük değerler olduğundan uygulamada çok anlamlı değildir. Bu amaçla endüstriyel uygulamalar açısından bakıldığında, daha basit bir kontrol algoritması için Nonsingleton Tip-1 Bulanık Kayma Kipli Kontrol yapısının kullanılmasının uygun olacağı kanaatine varılmıştır. Bu farklı denetim yapılarının avantaj ve dezavantajları benzetim ve deneysel çalışmalarla ortaya koyulmuştur. Önerilen kontrol yönteminin etkinliğini gösteren benzetim ve deneysel sonuçlar verilmiştir.
Üç fazlı eviriciyle beslenen doğrusal olmayan yüklerde harmonik eliminasyonu
Bu çalışmada, üç fazlı gerilim kaynaklı evirici uzay vektör darbe genişlik modülasyonu ile kontrol edilmiştir. Üç fazlı gerilim kaynaklı evirici çıkışına üç fazlı yıldız bağlı direnç yükü bağlanmıştır. Evirici çıkış gerilimi ve bu gerilimin harmonik düzeni Matlab/Simulink programıyla incelenmiştir. Matlab/Simulink programının çözümleme hızından kaynaklanan harmonikler alçak geçiren filtre ile elimine edilmiştir. Ayrıca bu uygulama deneysel olarak elde edilmiştir. Fakat her iki uygulama da çözümleme hızı ve alçak geçiren filtre devre karakteristiğinden dolayı evirici çıkış geriliminin ana harmonik genliği referans değerin altında olduğu gözlemlenmiştir. Harmonik genliklerini kontrol etmek için senkron referans kontrol yöntemi uygulanmıştır. Bu kontrol stratejisi hem doğrusal hem de doğrusal olmayan yükler için uygulanmıştır. Bu kontrol yöntemiyle istenilen harmonik elimine edilip, ana harmonik genliği referans değerde tutulmuştur.Senkron referans kontrol stratejisi Matlab/Simulink programıyla uygulanmıştır.
Güç sistemlerinin planlanması için enerji talep tahmini
Elektrik enerjisine yönelik talep, her geçen gün hızlı bir şekilde artmaya devam etmektedir. Enerji fiyatlarındaki dalgalanmalar, enerji kaynaklarının önemli bir bölümünün tükenme sürecine girmesinin bir sonucudur. Bu nedenle, enerji piyasasında yapılacak yeni düzenlemeler çerçevesinde elektrik enerjisinin üretimi, iletimi ve dağıtımı için gereken kaynak, tesis ve sistemlerin ele alınması, elektrik sektörü için kritik öneme sahiptir.Elektrik sistem planlamasında; üretim, iletim, dağıtım ve tüketim aşamaları için, kısa, orta ve uzun vadeli çalışmalar ayrıntılı olarak yapılmaktadır. Enerji kullanımının yaygınlaşması, enerji sistemlerinin matematiksel olarak modellenmesini gerekli hale getirmiştir. Orta ve uzun vadeli genel enerji talebi ve bu talep içerisindeki elektrik enerjisi talebini ortaya koyan MAED, 1984 yılından beri Dünya Bankası'nın tavsiyesi üzerine Türkiye'de kullanılmaktadır.Bu tezde, enerji talep tahmin yöntemleri incelenmiş ve MAED modelinin kullanıldığı örnek bir çalışma yapılmıştır.Anahtar Kelimeler: Enerji talep tahmini, MAED modeli, elektrik enerjisi planlaması, enerji piyasası.
Biyomedikal verilerin akıllı sistemler ile sınıflandırma başarımlarının analizi
Medikal enformatik çalışma alanları içinde en popüler alanlardan birisi, biyomedikal verilerin bilgisayar destekli analizidir. Bilgisayar destekli hastalık teşhis sistemi adı verilen uzman sistemler, hastalık teşhisi karar aşamalarında uzman tıp personeline destek olmaktadır. Tıbbi teşhis sürecinin hassasiyetin korunarak hızlandırılması ancak uzman tıp personelinden elde edilen bilgi-beceriyle donanmış uzman yazılım sistemleri ile mümkündür. Literatürde bu amaca uygun olarak tıbbi verilerin akıllı sistem destekli yazılımlar ile analizine ait çok sayıda çalışma yapılmış ve yapılmaktadır.Akıllı sistemler, uzman tıbbi teşhis sistemlerinin en önemli parçasını oluşturururlar. Bir uzman tıbbi teşhis yazılımının hassasiyeti, yazılımın çekirdeği olan akıllı sistemin performansı ile birebir doğru orantılıdır. Bu nedenle, akıllı sistemlerin biyomedikal verilerin analizindeki başarımını etkileyen faktörlerin belirlenmesi, başarımı yüksek tıbbi teşhis yazılımlarının geliştirilmesinde önemli bir aşamadır.Bu tez çalışması, rahim kanseri, prostat kanseri, Parkinson, dermatoloji ve diyabet gibi medikal verilerin otuz beş akıllı sistem algoritmasıyla analizi ve bu algoritmaların sınıflandırma başarım faktörlerinin belirlenmesi hedefiyle gerçekleştirilmiştir. Akıllı sistemlerin medikal veri analizindeki başarımını etkileyebilecek çok sayıda faktörden öznitelik seçimi, verilerin ön-işlemesi, algoritma parametrelerinin değişiminin performansa etkisi ve algoritmaların topluluk öğrenmesi modellerinin geliştirilmesi incelediğimiz faktörlerdir. Yapılan çok sayıda deneysel çalışma bahsi geçen faktörler ile akıllı sistem algoritmalarının sınıflandırma başarımı arasında korelasyon olduğunu göstermiştir. Bu şekilde tıbbi teşhis hassasiyetinde kullanılmak amacıyla üretilecek uzman sistem yazılımlarına ait performansın, öznitelik seçimi, verinin ön-işlemesi ve topluluk öğrenmesi teknikleriyle arttırılabileceği hesapsal olarak gösterilmiştir.Bu çalışmada deneysel olarak test edilen akıllı sistem algoritmaları ve öznitelik seçim yöntemleri Matlab, Weka ve Microsoft Visual Studio yazılım geliştirme ortamlarında gerçekleştirilmiştir.
O.G. şebeke arızası korumalarında PLC ile uzaktan kumanda ve kontrol
ÖZET Yüksek Lisans Tezi O.G. ŞEBEKE ARIZASI KORUMALARINDA PLC İLE UZAKTAN KUMANDA VE KONTROL Nazlı ÇITAK Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Elektrik-Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı 2005, Sayfa: 91 Güç sistemi korumalarında kullanılan otomasyon sistemlerinde; merkezi işlem ünitesi (PLC-PC), uygulama sisteminden gelen sinyal bilgilerini analiz eder ve proses ölçüm değerlerini kontrol birimleri ile operatör panellerine ulaştırır. İnsan-makine ara birimi (HMI) ekranlarında proses verileri kullanılarak oluşturulan SCADA programı yardımıyla, operatörün sistem çalışmasını izleyebilmesi sağlanır. Bu sayede sistemde oluşan her hangi bir arıza durumunda, tanımlanmış alarmlar aracılığıyla merkezdeki operatör uyarılır. Ayrıca bu yöntem, bilgilerin uzaktan kumanda yöntemleri aracılığıyla merkezdeki kumanda devresinde değerlendirilerek, arıza yerinin uzaktan tespitini mümkün hale getirir. Bu çalışmada, orta gerilim şebekelerinde oluşacak faz-toprak, faz-faz, iki faz-toprak ve üç faz arızalarına karşı koruma için kullanılan koruma röleleri yerine, PLC ve SCADA'lı bir uzaktan kumanda ve kontrol sistemi kurulmuştur. Bu sistem, PROFIBUS iletişim teknolojisini kullanarak, yazılımı gerçekleştirilen PLC programı yardımıyla herhangi bir arıza durumunda kesiciyi kumanda etmektedir. Sistem, koruma sürecinde; gecikme, tekrar kapama ve ani çalışma özelliklerini dikkate almaktadır. Anahtar Kelimeler : PLC, Uzaktan Kumanda, Orta Gerilim Şebeke Korumaları.
Koruma rölesi fonksiyonlarının PLC ve SCADA kullanılarak gerçekleştirilmesi
ÖZET Yüksek Lisans Tezi KORUMA RÖLESİ FONKSİYONLARININ PLC VE SCAD A KULLANILARAK GERÇEKLEŞTİRİLMESİ Gonca ÖCALAN Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Elektrik-Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı 2005, Sayfa: 93 Elektrik şebekeleri belirli bir yalıtım seviyesine göre tesis edilir. Yalıtım, sıcaklık, rutubet, yaşlanma veya çarpma, vurma gibi fiziksel etkilerle tahrip olursa enerjinin akış yolu değişir ve arıza olarak tanımlanan kısa devre olayı meydana gelir. Oluşan bir arızaya en kısa zamanda müdahale edilmesi, sistemin verimi açısından büyük önem taşır. Bu amaçla arıza esnasında değişen sistem parametrelerini anında tespit eden ve arızalı bölümü sistemden izole eden çeşitli koruma tertipleri geliştirilmiştir. Bu koruma sistemleriyle arızanın güç sistemi üzerindeki etkisi incelenir, uzaktan kumanda ve haberleşme yöntemleri aracılığıyla istatistiksel veriler toplanır ve değerlendirilir. Bu amaçla kurulan PLC li otomasyon sistemleri ile en uygun senaryoya göre enerji parametreleri izlenip, kontrol birimlerine ölçüm değerleri iletilerek sistem kontrolü sağlanır. Bu çalışmada, aşın akım röleleri kullanılarak klasik kumanda yöntemi ile hazırlanmış olan bir O.G. Dağıtım panosunun kumanda ve kontrolü; merkezi işlem ünitesi (PLC-PC) ve gözetleyici denetim ve veri depolama sistemi (SCADA) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. SCADA ile veri toplanması ve merkezden veri gönderilmesi, analiz yapılması ve daha sonra bu verilerin bir operatör ekranında gösterilmesi ile prosesin işleyişi izlenir ve kontrolü sağlanır. Anahtar Kelimeler Aşın Akım Koruması. PLC, SCADA IX
Akıllı radar ile hedef tanıma sistemi
ÖZET DOKTORA TEZİ AKILLI RADAR İLE HEDEF TANIMA SİSTEMİ Engin AVCI Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Elektrik - Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı 2005, Sayfa: 145 Günümüz teknolojisinde akıllı radar hedef tanıma sistemleri büyük önem kazanmıştır. Bu tez çalışmasında, radar hedeflerini doğru bir şekilde sınıflandırabilmek için güçlü bir özellik çıkarımı amaçlanmıştır. Bu amaç için örüntü tanıma yöntemleri kullanılmıştır. Örüntü tanıma, insanların çeşitli ses, görüntü ve benzeri tüm örüntülerin biçimsel şekillerinden çıkardıkları dilsel tanımlamalardır. Örüntü tanıma iki kısımdan oluşmaktadır. Bunlar, özellik çıkarma ve sınıflandırmadır. Sınırlandırıcı tasarımında en önemli belirteç sistemi en iyi şekilde özetleyecek doğru özellikleri seçmektir. Bu çalışmada radar hedef eko işaretleri için dalgacık dönüşümü, entropi ve çeşitli zaman frekans spektral analiz tekniklerine dayalı, tümleşik özellik çıkarım yöntemleri kullanılmıştır. Kullanılan özellik çıkarım yöntemleri yapay sinir ağlan ve uyarlamak ağ tabanlı bulanık çıkarım sistemi içerisine gömülerek, adaptif örüntü tanıma yaklaşımları sunulmuştur. Ayrıca bu çalışmada, genetik algoritma kullanılarak optimum entropi tabanlı ve çeşitli şekillerde görüntü işleme ve bölütlemeye dayalı özellik çıkarım yöntemleri geliştirilmiştir. Bu yöntemlerin etkinliği ve güvenilirliği, Lab -Volt radar deney setinden elde edilen gerçek darbeli radar hedef eko işaretleri üzerinde denenmiştir. Sistemin başarımı, hedeflerden alman gürültülü eko işaretleri ile test edilmiştir. Yaklaşık olarak % 95 doğru tanıma yüzdesine ulaşılmıştır. Bu yöntemler, telekomünikasyon ve biyomedikal gibi benzeri alanlarda, karar verici ve yardımcı olarak, otomatik akıllı tanıma sistemlerinin kullanılmasının güvenirliğini artıracaktır. Anahtar Kelimeler: Radar hedef tanıma sistemi, örüntü tanıma, özellik çıkarma, adaptif özellik çıkarma, dalgacık dönüşümü, zaman-frekans gösterimleri, radar hedef eko işaretleri, yapay sinir ağlan, uyarlamalı ağ tabanlı bulanık çıkarım sistemi, genetik algoritma, entropi, resim bölütleme. XV
Hareketli sonlu elemanlar yönteminin incelenmesi
ÖZET Yüksek Lisans Tezi HAREKETLİ SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİNİN İNCELENMESİ Mehmet ÇINAR Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Elektrik-Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı 2005, Sayfa:79 Kısmi diferansiyel denklemlerin sayısal çözümünde yaygın olarak kullanılan yöntemlerden birisi sonlu elemanlar yöntemidir. Sonlu elemanlar yöntemi ile çözülecek diferansiyel denklem için, sınırlara dikkat edilmek şartıyla çözüm bölgesi, çözüm ağı olarak adlandırılan alt bölümlere ayrıştırılır. Bu bölge üzerindeki kısmi diferansiyel denklem çözümünde sonlu elemanlar yöntemi çoğu zaman yeterlidir. Ancak zaman bağımlı kısmi diferansiyel denklemlerde ve çözüm ağının bölgesel olarak değiştiği durumlarda, sonlu elemanlar yöntemi yerine hareketli sonlu elemanlar yöntemi kullanılması faydalıdır. Bu tez çalışmasında, hareketli sonlu elemanlar yöntemi incelenmiştir. Bu yöntem için gerekli olan koordinat dönüşümünün nasıl yapıldığı, çözüm ağı üzerindeki bölgesel değişikliğin nasıl olacağı ve bu değişikliklerde önemli bir etken olan monitor fonksiyonu seçimi konuları bir ve iki boyutlu durumda detaylandırılmıştır. Uygulama olarak, C++ tabanlı bir yazılım gerçekleştirilerek transformatörün klasik ve hareketli sonlu elemanlar durumuna göre analizi yapılmıştır. Anahtar Kelimeler: Çözüm ağı üretimi, sonlu elemanlar yöntemi, hareketli ızgara teknikleri, hareketli sonlu elemanlar yöntemi.
Bağımsız güneş pili sistemlerinin bilgisayar ile kontrolü
ÖZET DOKTORA TEZİ BAĞIMSIZ GÜNEŞ PİLİ SİSTEMLERİNİN BİLGİSAYAR İLE KONTROLÜ Ahmet ŞENPINAR Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Elektrik-Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı 2005, Sayfa: 11 7 Bu tezde, yenilenebilir/alternatif enerji kaynaklarından birisi olan güneş enerjisinden, güneş pilleri yardımıyla elektriksel olarak faydalanılmak amaçlanmıştır. Bu amaçla, biri sabit, diğeri hareketli olan iki bağımsız güneş pili sistemi kurularak verimleri karşılaştırılmıştır. Sabit sistem, deneyin gerçekleştirildiği bölgenin enlem, boylam değerlerine göre yapılan açısal hesaplamalar doğrultusunda, güneş ışığını maksimum alacak şekilde sabit bir eğimde yerleştirilmiştir. Hareketli sistem, güneş ışığından maksimum olarak faydalanmak üzere bir bilgisayar programı yardımıyla kontrol edilmiştir. Panelin çalışma prensibi, güneşle ilgili açılara ve matematiksel denklemlere dayanmaktadır. Kullanılan yazılım ile günün herhangi bir anına ait güneşin tüm açısal hesaplamaları yapılmıştır. Hesaplanan açılar yardımıyla, sabahtan akşama kadar güneşin iki eksenli (hem doğu-batı, hem de kuzey-güney) hareketi sürekli olarak izlenir. Gün içerisinde elde edilen her iki panele ait veriler sürekli olarak bilgisayara kaydedilmiş ve bir yazılım ile elde edilen veriler karşılaştırılmıştır. Anahtar kelimeler: Güneş pili, hareketli sistem, güneş açıları. XIII
Yumuşak hesaplama yöntemlerinin geliştirilmesi ve elektriksel sürücülerdeki uygulamaları
ÖZET Doktora Tezi YUMUŞAK HESAPLAMA YÖNTEMLERİNİN GELİŞTİRİLMESİ VE ELEKTRİKSEL SÜRÜCÜLERDEKİ UYGULAMALARI Mehmet KARAKÖSE Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Elektrik-Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı 2005, Sayfa: 205 Birçok metodolojiden oluşan yumuşak hesaplamanın gelişmesi son on yılı aşkındır önemli araştırma ilgisi çekmiştir. Bu metodolojilerin her biri matematiksel olarak modellenemeyen veya modellenmesi oldukça zor olan gerçek dünya problemleri için çözümler sağlama ve modelleme yeteneğine sahiptir. Bulanık mantık, yapay sinir ağlan, genetik algoritmalar, olasılıksal çıkarım, makina öğrenmesi, kaos teorisi, destek vektör makinalar, veri madenciliği, yapay bağışık sistemler ve kaba kümeler yumuşak hesaplama kavramı içerisinde verilebilir. Yumuşak hesaplama kontrol, işaret işleme, sınıflandırma, karar verme, örüntü tanıma, robotik ve sistem modelleme gibi alanlarda önemli bir uygulama potansiyeline sahip olmasına rağmen bazı dezavantajlara sahiptir. Bu tezin amacı yumuşak hesaplama teorisini araştırmak, onun bileşenlerinde yeni yaklaşımlar önermek ve yumuşak hesaplama metodolojilerini elektriksel sürücülerde bazı problemleri çözmek için uygulamaktır. Tezde yumuşak hesaplama yöntemlerinde dört yeni yaklaşım ve üç elektriksel sürücü uygulaması çalışılmıştır. Teorik çalışmalarda ilk olarak sağlam, verimli ve karmaşıklığı az denetleyiciler tasarlamak amacıyla kontrol işlevini yerine getirmek için dokuz kurallı bulanık denetleyicilerden oluşan ve blok tabanlı bulanık denetleyiciler olarak adlandırılan yeni bir bulanık sistem yaklaşımı önerilmiştir. İkinci olarak bulanık mantık sistemler için sinüs modülasyonlu, parabolik ve ters parabolik olmak üzere üç yeni üyelik fonksiyonu önerilmiştir. Üçüncü olarak tip-1 ve tip-2 bulanık kümeleri kullanan bulanık çok kriterli karar verme yöntemlerinde yeni geliştirmeler çalışılmıştır. Önerilen bu yöntemlerin temel özellikleri: geleneksel bulanık integralin bulanık yoğunluk değerleri ile uyarlanma kabiliyeti alması ve XVItype-2 fuzzy sets improves the flexibility of the control systems. Lastly, a type-2 fuzzy based activation function for multilayer feedforward neural networks was proposed. Instead of other activation functions, the proposed approach uses a type-2 fuzzy set to accelerate backpropagation learning. In electrical drive application section, first study includes a fuzzy filter that is heuristic- knowledge-based algorithm to detect and discard feedback signal error and noise. For this purpose, a fuzzy filter is designed and tested on hysteresis controlled induction motor currents. Second study based on determining output of compensated voltage model with fuzzy algorithm. The proposed algorithm can be used to accurately measure the sensorless vector controlled induction motor flux including its magnitude and phase angle. Final study proposes a fuzzy logic based smooth transition method between flux models for low speed operation of a stator flux oriented induction motor drive. The major task of this transition algorithm is to eliminate jerks on the torque during the transition between the flux estimation models. Briefly, the theory and electrical drives applications of soft computing methodologies were studied in this thesis. Keywords: Soft computing, intelligent systems, hybrid soft computing, electrical drives, sensorless vector control. XIX
Elektriksel sürücü sistemlerinde doğrusal olmayan olguların kaotik analizi ve yumuşak hesaplama yöntemleri ile denetimi
ÖZET DOKTORA TEZİ ELEKTRİKSEL SÜRÜCÜ SİSTEMLERİNDE DOĞRUSAL OLMAYAN OLGULARIN KAOTİK ANALİZİ VE YUMUŞAK HESAPLAMA YÖNTEMLERİ İLE DENETİMİ Ahmet Bedri ÖZER Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Elektrik-Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı 2005, Sayfa : 141 Matematiksel olarak modellenemeyen veya modellenmesi zor olan sistemlerin modellenmesi ve kontrol edilebilmesi için yumuşak hesaplama yöntemleri geliştirilmiştir. Yumuşak hesaplama, bir çok bileşenden meydana gelmiştir. Kaos yumuşak hesaplamanın bileşenlerinden biridir. Kaos, doğrusal olmayan sistemlerde görülen düzensiz ve kestirilemeyen davranışlardır. Elektriksel sürücü sistemler doğrusal olmayan yapıya sahiptir. Doğal olarak bu sürücüler kaotik analiz için uygundur. Bu tezde, elektriksel sürücü sistemlerinden vektör kontrollü asenkron motor sürücüsü üzerinde kaotik analizler gerçekleştirilmiştir. Vektör kontrol yöntemleri dolaylı vektör kontrol (IFOC) ve doğrudan vektör kontrol (DFOC) diye iki kısma ayrılır. IFOC sürücüsünün performansı sistem parametre değerlerine duyarlıdır. Bu parametrelerden en etkin olan rotor zaman sabitidir. Rotor direncindeki değişim sürücü performansını etkileyecektir. Bu tezde, IFOC sürücüsünün kaotik analizi gerçekleştirilmiştir. Rotor direnci tahmin edilirken yapılan hatanın sistemin performansı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Tezde hız kontrollü IFOC sürücüsünün matematiksel modeli elde edilmiştir. Hız kontrolü için PI denetleyici kullanılmıştır. Hopf çatallaşma analizi, motorun yüklü ve yüksüz durumu için ayrı ayrı yapılmıştır. Direnç tahminindeki hatanın, sistemi Hopf çatallaşmasına sokmaması için PI denetleyicinin parametrelerinin nasıl seçileceği gösterilmiştir. DFOC sürücülerin performansı, stator akısının doğru tahminine dayanır. En yaygın kullanılan akı tahmin yöntemi gerilim modelidir. Bu model açık integrasyon içermektedir. Bu XIVtip integrasyonlann, sayısal işaret işlemci ile gerçekleştirilmesi durumunda hatalar meydana gelmektedir. Bu tezde gerilim modelinin kaos analizi yapılmıştır. Gerilim modelinde kaos gözlenmiştir. Daha sonra sistemde kaosun yok edilmesi için klasik yöntemlerle ve yumuşak hesaplama yöntemlerinden bulanık mantık ile kaos kontrolü yapılmıştır. Geliştirilen kontrol yaklaşımının başarısı deney sonuçlan ile sunulmuştur. Anahtar Kelimeler : Kaos, Kaos Kontrol, Elektriksel Sürücüler, Vektör Kontrol, Yumuşak Hesaplama XV
Uzay vektör PWM kontrollü çok seviyeli inverterin modellenmesi ve benzetimi
ÖZET Yüksek Lisans Tezi UZAY VEKTÖR PWM KONTROLLÜ ÇOK SEVİYELİ INVERTERTN MODELLENMESİ VE BENZETİMİ Ayşe KOCALMIŞ Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü 2005, Sayfa: 83 Son yıllarda güç elektroniği elemanlarının geliştirilmesiyle beraber güç elektroniği sistemlerinin performanslarının iyileştirilmesine verilen önem oldukça artmıştır. Bu nedenle çok seviyeli inverter topolojisi olarak adlandırılan devre yapılan geliştirilmiştir. Çok seviyeli inverter devreleriyle; çıkış gerilimi daha az bozuk, düşük anahtarlama frekanslı ve yüksek verimli olarak üretilebilirler. Çok seviyeli inverter devre yapılarının yanı sıra darbe genişlik modülasyon teknikleri de gelişmiştir. Son yıllarda üzerinde en çok durulan darbe genişlik modülasyon tekniği uzay vektör darbe genişlik modülasyon tekniğidir. Çünkü uzay vektör darbe genişlik modülasyon tekniğinin mikroişlemciler ile uygulanması oldukça kullanışlıdır. Bu tez çalışmasında, izoleli DC kaynaklı kaskat bağlı çok seviyeli inverter benzetimi yapılmıştır. Klasik iki seviyeli inverterden farklı olarak çok seviyeli inverterlerle yüksek güç uygulamalarında büyük gerilim seviyelerine ulaşılabilir ve çok seviyeli inverterlerde minimum seviye sayısı üç olduğundan, tezin temel konusu olarak üç seviyeli inverter seçilmiştir. Tezde, ilk olarak inverter ve çok seviyeli inverterler hakkında genel bir bilgi verilmiştir. Ayrıca darbe genişlik modülasyon teknikleri hakkında bilgi verilerek uzay vektör darbe genişlik modülasyon tekniği ayrıntılarıyla açıklanmıştır. Son olarak üç seviyeli İzoleli DC Kaynaklı Kaskat Bağlı Çok Seviyeli Inverterin MATLAB/Simulink modeli yapılarak sonuçlar verilmiştir. Anahtar Kelimeler: Uzay Vektör PWM, Üç Seviyeli Inverter, Çok Seviyeli Inverter XII
Asenkron motor sürücüleri için doğal alan yönlendirmeli kontrolün yapay sinir ağı ile modellenmesi
ÖZET Yüksek Lisans Tezi ASENKRON MOTOR SÜRÜCÜLERİ İÇİN DOĞAL ALAN YÖNLENDİRMELİ KONTROLÜN YAPAY SİNİR AĞI İLE MODELLENMESİ Gamze YILDIZ Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Elektrik Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı 2005, Sayfa:53 Modern bir sürücü sisteminden beklenen temel özellikler; moment-hız düzleminin dört bölgesinde verimli bir şekilde çalışabilmesi, geçici ve sürekli durum performansının iyi olmasıdır. Bunu gerçekleştirebilen doğru akım motorunun boyutunun büyük, fırça ve kollektörlerinden dolayı bakımının zor, pahalı olması, patlamalı ve tozlu ortamlarda çalıştırılmaması gibi olumsuz özelliklerinden dolayı bu çalışmada asenkron motor tercih edilmiştir. Asenkron motorun kontrol teknikleri genel olarak verilmiştir. Duyargasız vektör kontrolünün diğer vektör kontrol çeşitlerine göre avantajları olduğundan bu metot kullanılmıştır. Bu avantajlar maliyet, doğruluk ve sistemin kararlılığıdır. NFO (Natural Field Orientation - doğal alan yönlendirme) duyargasız vektör kontrol çeşididir. Bu kontrol tekniğinin düşük hızlardaki performansı yüksek ve denklemleri basittir. Bu yüzden diğer kontrol tekniklerine göre avantaj sağlamıştır. VIIIBu çalışmada, Matlab/Simulink programı yardımıyla modellenen doğal alan yönlendirmeli kontrol tekniğinin hız ve moment kontrolü yapılmıştır. Grafikler doğal alan yönlendirmeli kontrolün performansının hem düşük hem de yüksek hızlarda çok iyi olduğunu göstermiştir. Yapay sinir ağı modeli oluşturularak akı açısı grafikleri çizdirilmiştir. Farklı hız ve farklı sayıda sinir hücreleri için elde edilen şekillerde hata oranı 0,0001'e inmiştir. Anahtar Kelimeler: Asenkron Motor, Doğal Alan Yönlendirmeli Kontrol, Yapay Sinir Ağ Modeli IX
Self-supervised learning with an information maximization criterion
Self-supervised learning provides a solution to learn effective representations from large amounts of data without performing data labeling, which is often expensive in terms of time, effort, and cost.The main problem with the self-supervised learning approach, in general, is collapse, i.e., obtaining identical representations for all inputs while matching different representations generated from the same input. In this thesis, we argue that information maximization among latent representations of different versions of the same input naturally prevents collapse. To this end, we propose a novel self-supervised learning method, CorInfoMax, based on maximizing the second-order statistics-based measure of mutual information that reflects the degree of correlation between the latent representation arguments. Maximizing this correlative information measure between alternative latent representations of the same input serves two main purposes: (1) it avoids the collapse problem by generating feature vectors with non-degenerate covariances; (2) it increases the linear dependence between alternative representations, ensuring that they are related to each other. The proposed information maximization objective is simplified to an objective function based on Euclidean distance regularized by the log-determinant of the feature covariance matrix. Due to the regularization term acting as a natural barrier against feature space degeneracy, CorInfoMax also prevents dimensional collapse by enforcing representations to span across the entire feature space. Empirical experiments show that CorInfoMax achieves better or competitive performance results over state-of-the-art self-supervised learning methods across different tasks and datasets.
OFDM with index modulation-based alternative waveform designs for future wireless systems
Orthogonal frequency division multiplexing with index modulation (OFDM-IM), which transmits information bits through ordinary signal constellation symbols and indices of active subcarriers, is a promising multicarrier transmission scheme and has attracted the attention of researchers due to its several benefits such as flexibility and simplicity. Nonetheless, OFDM-IM cannot satisfy many needs of future wireless communication services such as, ultra-reliable low-latency communications (URLLC) and enhanced mobile broadband (eMBB) since providing superior reliability, high data rates, and low complexity is challenging due to its null subcarriers and unsufficient error performance. Therefore, several novel waveforms have been proposed by utilizing the flexible nature of the OFDM-IM to meet the diverse needs of eMBB and URRLC services. In this thesis, two novel OFDM-IM based multicarrier transmission schemes have been proposed by utilizing the aforementioned advantages of OFDM-IM. Firstly, a novel transmission scheme named as coordinate interleaved OFDM with power distribution IM (CI-OFDM-PIM), which applies coordinate interleaving and power distribution in subcarriers to achieve a diversity gain that is equal to the number of subcarriers in a subblock, is proposed. The average bit error probability (ABEP) for the CI-OFDM-PIM was derived and the superior error performance of the proposed scheme over benchmarks has been shown via computer simulations. Next, a novel OFDM-IM based scheme called coordinate interleaved OFDM with repeated in phase/quadrature IM (CI-OFDM-RIQIM), which provides superior error performance and enhanced spectral efficiency due to its diversity order of two and clever subcarrier activation pattern (SAP) detection mechanism, is proposed. Furthermore, a log-likelihood ratio (LLR) based low-complexity detector is designed for the proposed scheme. Theoretical analyses are performed and an upper bound on the bit error probability is derived. Comprehensive computer simulations under perfect and imperfect channel state information (CSI), are conducted to compare the proposed and reference schemes. It is shown that CI-OFDM-RIQIM shows superior results and can be considered as a promising candidate for next generation wireless communication systems.
Reconfigurable intelligent surface-assisted wireless networks and channel modeling
Reconfigurable intelligent surface (RIS)-assisted communications is one of the promising candidates for next generation wireless networks by controlling the propagation environment dynamically. In this thesis, a channel modeling strategy for RISassisted wireless networks is introduced in sub-6 GHz bands by considering both far-field and near-field behaviours in transmission. We also proposed an open-source physical channel simulator for sub-6 GHz bands where operating frequency, propagation environment, terminal locations, RIS location and size can be adjusted. It is demonstrated via extensive computer simulations that an improved achievable rate performance is obtained in the presence of RISs for both near-field and far-field conditions. Furthermore, the spatial correlation between RIS elements are investigated in a millimeter wave (mmWave) transmission scenario. Conventional power domain non-orthogonal multiple-accessing (PD-NOMA) scheme require transmission power allocation on the user side, which creates computational complexity and signaling overhead that hinders NOMA implementation. This thesis also introduce an RIS-assisted grant-free non-orthogonal multiple access (GFNOMA) scheme. We propose a joint user equipment (UE) clustering and RIS assignment and alignment approach that ensures the power reception disparity required by the PD-NOMA. The proposed approach maximizes the network sum rate by judiciously pairing UE with distinct channel gains and assigning RISs to proper clusters. To alleviate the computational complexity of the joint approach, we decouple UE clustering and RIS assignment/alignment subproblems, which reduces run times 80 times while attaining almost the same performance. Once the proposed approaches acknowledge UEs with the cluster index, UEs are allowed to access corresponding resource blocks (RBs) at any time requiring neither further grant acquisitions from the base station (BS) nor power control as all UEs are requested to transmit at the same power. In addition the RIS assisted GF-NOMA scheme enhances the sumrate of the network by 18% compared to conventional PD-NOMA which requires transmit power allocation at the UE side. Our numerical results also investigate the impact of UE density, RIS deployment, RIS hardware specifications, and the fairness among the UEs in terms of bit-per-joule energy efficiency. Furthermore, this thesis introduces two hybrid transmission schemes combining a passive reconfigurable intelligent surface (RIS) with decode-and-forward (DF) relaying in a synergistic manner. The proposed schemes offer a flexible as well as cost- and power-efficient solution for coverage extension in future generation wireless networks. We present the end-to-end signal-to-noise ratio of both schemes and a sequential optimization algorithm for the power allocation and the RIS phase configurations. Our computer simulations demonstrate that the use of an RIS and relaying technologies enhance the achievable rate and error performance remarkably when working complementary to each other, rather than being considered as competing technologies.
Düzgün olmayan geometrilerde elektriksel gaz boşalım analizleri
Sülfür-hekzaflorür (SF6), üstün izolasyon ve ark söndürme özelliklerinden ötürü elektrik güç endüstrisinde geniş uygulama alanlarında kullanılmaktadır. SF6'da korona deşarjı mühendislik alanında önemlidir ve bu tezde pozitif korona başlangıç gerilimi, çeşitli eğriliklerdeki ve elektrot aralıklarındaki çubuk-düzlem elektrot sisteminde hesaplanmıştır. Pozitif korona başlangıç gerilimini hesaplamak için kullanılan simülasyon modeli, birincil ve ardışık çığların büyüklüğüne bağlı olarak değişmektedir. Ardışık çığların büyüklüğü, ilkine eriştiğinde deşarj kendi kendini besler. Bu çalışmada elde edilen sonuçlar, literatürde yayınlanan ölçüm sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Tahmin edilen pozitif korona başlangıç gerilimleri, ölçülenlerle oldukça iyi tutarlılık gösterdiği gözlenmiştir.
Üç boyutlu görüntülerde çakıştırma
Bu tezde 3B yüz görüntülerinin çakıştırılması konusunda çalışılmıştır. 3B yüz görüntülerinin çakıştırılmasında yaygın olarak kullanılan ?İteratif En Yakın Nokta? (ICP) algoritması tercih edilmiştir. ICP algoritması genel olarak bütün 3B nesnelerin çakıştırılması için önerilmiş etkin bir yöntemdir. Bu algoritma sonunda çıkan uzaklık değeri görüntülerin benzerliği hakkında bilgi içermektedir; bu bilgi yüz tanıma için de kullanılabilir. Bu çalışmada farklı senaryolar oluşturularak çakıştırma yapılmış ve bunun sonuçları yüz tanıma amacıyla başarılı bir şekilde kullanılmıştır. Ancak ICP algoritması yavaş çalışmaktadır ve ilk duruma bağlı olarak lokal minimuma yaklaşma sorunu mevcuttur. Bu problemleri çözmek için bazı ön işlemlerin uygulanması önerilmiştir; böylece tanıma başarısı arttırılmıştır. İlk konuma bağlılığı ortadan kaldırmak için 2 adet yaklaşım incelenmiştir. Farklı açılara bakan görüntüler çakıştırma başarısını düşürmektedir. Bu sorunu aşmak için ilk yöntemde 3B uzayda bulunan görüntümüze yine 3B uzayda uygun çevirme değerleri uygulanarak yüzler düzeltilmiş, ikinci yöntemde ise yüze ait simetri düzlemi bulunarak yüzler belirli bir doğrultuya yönlendirilmiştir. İşlem yükünü azaltmak için de eş noktaların bulunması için tüm uzay yerine parçala ve fethet mantığına dayanan KD ağacı algoritması kullanılmıştır. Deneysel çalışmalar kısmında test kümesi olarak tüm yüz, burun-göz bölgesi, burun bölgesi ve profil alınmış ve veritabanı görüntüleri ile karşılaştırılmıştır. 18 adet yüz ile yapılan çalışmaların sonucunda tüm yüz tanıma için %94,4, burun ve göz bölgesi ile yapılan çalışma sonucunda %94,4, burun bölgesi ile yapılan çalışmada %88,8, profil ile yapılan testte ise %88,8 başarı elde edilmiştir. Karakteristik bölgelerin tanıma başarısına etkisini görmek için ise yanak bölgesi seçilmiştir. Bu testin başarısı karakteristik özellik taşımadığı için %33,3 çıkmıştır.
X ışın tüpü için hassas kalibratör tasarımı ve gerçeklenmesi
Bu çalışmada tıbbi görüntülemede kullanılan konvansiyonel röntgen, floroskopi, mamografi, dental röntgen gibi X Işını Tüpü temelli görüntüleme cihazlarında kullanılan ve gerek görüntüleme kalitesi, gerekse hasta sağlığı açısından hayati öneme haiz bazı tüp parametrelerinin güncel teknolojinin son olanaklarından faydalanılarak tasarlanıp geliştirilen bir cihaz yardımıyla çok hassas bir şekilde ve yüksek doğrulukla ölçülmesi amaçlanmıştır. Aynı zamanda cihaza, kablosuz olarak bir bilgisayara bağlanarak ölçüm sonuçlarını aktarabilmesi için Bluetooth ve gerekli değerlendirmelerin yapılabilmesi için ölçüm verilerinin grafiksel olarak gösterimini sağlayan bir bilgisayar yazılımı ile kullanımını kolaylaştıran fonksiyonlar eklenmiştir. Bu şekilde ölçümlerin alınması esnasında X Işın Tüpünü besleyen yüksek gerilim transformatörüne yakın çalışılmasından doğabilecek olası risklerin önüne geçilmiş ve teknisyen sağlığının korunması amaçlanmıştır. Alınan ölçümlerle kalibrasyonu yapılan cihazlar zaman içerisinde ortaya çıkan sapmalar sonucu hastaların fazla dozaja bağlı yan etkilerden korunmasını sağlamaktadır.
Arabant yapılı güneş pillerinde verim optimizasyonu
Son nesil güneş pillerinde hedef, yarı iletken malzemenin enerji bant aralığından daha küçük enerjiye sahip fotonların soğurulamamasından ve yüksek enerjili fotonların, termalizasyonla yok olmasından kaynaklanan kayıpların azaltılmasıdır. Bu tez çalışmasında, n+-i-p+ yapılı baz bölgesine yerleştirilen bir ara bant (AB) sayesinde, bant aralığından daha az enerjiye sahip fotonları da soğuran, yeni ara bant yapılı güneş pilleri (ABGP) üzerinde nümerik analizler yapılmıştır. AB, ABGP'nin çıkış gerilimini azaltmadan, foto akımının artmasını sağlamaktadır. ABGP'nin çalışma performansı, detaylı denge modeli (DDM) ve kuasi-sürüklenme-difüzyon modeli (KSDM) kullanılarak, iki farklı modelle incelenmiştir.DDM uygulandığında, ideal şartlarda, verim, EG=1,95 eV için %63,2 ve EG=1,12 eV için %54,8 olarak bulunmuştur. Örtüşmenin ABGP performansı üzerindeki etkileri detaylı olarak incelenmiştir. Soğurma katsayıları arasında örtüşme meydana geldiğinde, ABGP veriminin hızla düştüğü görülmüştür. Bant aralığından daha büyük enerjiye sahip fotonların termalizasyonla kaybolmasından kaynaklanan kayıplar da, Auger üretimi yoluyla taşıyıcı çoğullaması sayesinde, azaltılmıştır. Burada, Auger etkisi içeren dört farklı ABGP yapısı incelenmiş ve maksimum verim, silisyumun bant genişliğine yakın bantlarda ve %70 civarında bulunmuştur.KSDM kullanılarak; mobilitenin, etkin enerji durum yoğunluğunun ve yüksek ışık konsantrasyonundan dolayı ortaya çıkan doğrusal olmayan terimlerin (DOT), ABGP verimine etkileri araştırılmıştır. ABGP veriminin, küçük taşıyıcı mobilitesi, küçük etkin enerji durum yoğunluğu ve DOT içeren yüksek ışık konsantrasyonu değerlerinde azaldığı görülmüştür. KSDM'de, etkin enerji durum yoğunluğu 1019 cm-3'den 1017 cm-3'e düştüğünde, sadece verim azalmamış, aynı zamanda optimum AB ve optimum baz kalınlığı da değişmiştir. Yeni optimum AB ve optimum baz kalınlığı değerleri kullanıldığında ise, verimde %15 civarında bir iyileşme sağlanmıştır.Son olarak, baz bölgesindeki elektron ve boşlukların homojen olmayan üretim ve rekombinasyonundan kaynaklanan dahili elektrik alan etkisi, KSDM kullanılarak incelenmiştir. Ara bandın, baz bölgesi boyunca yarı dolu tutulabilmesi halinde, dahili elektrik alanın, verimi değiştirmeyeceğine sonucuna varılmıştır.
Fırçasız da jeneratörü kullanan düşük güçlü bir rüzgar türbininin gerçekleştirilmesi
Enerji talebindeki artış ve hammadde sıkıntısı nedeniyle tüm dünyada, mevcut potansiyelleri en iyi ve verimli şekilde kullanmak büyük önem taşımaktadır. Bu nedenle şimdiye kadar, çevre dostu olan ve havadan elektrik enerjisi üreten rüzgar türbinlerinin farklı konfigürasyonları üzerine birçok çalışma yapılmıştır. Bu çalışmada, bu konfigürasyonlardan nüvesiz statorlu eksenel akılı sürekli mıknatıslı bir rüzgar türbininin prototipi gerçekleştirilmiştir. Kırsal kesimlerde kullanılmak üzere oluşturulan basit yapılı, düşük güçlü bu jeneratörün aynı ölçü ve özelliklerinde 3 boyutlu modeli, Sonlu Elemanlar Yöntemini kullanan bir paket programda oluşturulmuştur. Sonlu Elemanlar yöntemi ve deneysel çalışmaların sonuçları, farklı hız değerlerinde, yüklü ve yüksüz durumlarda incelenmiş ve oluşturulan modelin gerçeğe çok yakın sonuçlar verdiği görülmüştür.
E-posta güvenliği ve uygulaması
Bu çalışmada, e-posta iletişimi, e-posta iletişim kuralları, e-posta kullanımında karşılaşılabilecek güvenlik zafiyetleri incelenmiş ve bu zafiyetlerin giderilmesi amacıyla GÜ-Posta adlı güvenli bir e-posta uygulaması geliştirilmiş ve sunulmuştur. Geliştirilen uygulamada kullanılan araçlar ve tekniklerden özet olarak bahsedilmiş, konunun daha anlaşılır olmasını sağlamak amacıyla gerekli temel bilgiler verilmiştir. GÜ-Posta uygulamasında düz mesaj metni bir şifreleme algoritması ile şifrelenir. Daha sonra şifrelemede kullanılan anahtar da RSA algoritması ile (alıcının genel anahtarı kullanılarak) şifrelenir ve oluşturulan e-posta gönderilir. Alıcı e-postayı aldığında, öncelikle şifreli olan anahtarı RSA algoritmasını (kendi özel anahtarı ile birlikte) kullanarak deşifre eder. Elde edilen anahtar mesajın deşifre edilmesinde kullanılır. Bu esnek uygulamada, kullanıcı tercihine göre mesaj DES, 3DES, RC2 veya AES gibi simetrik şifreleme algoritmalarıyla şifrelenebilmektedir. Ayrıca gizlilik, bütünlük, kimlik kanıtlama ve inkar edememezlik gibi güvenliğin temel unsurları sağlanmaktadır.
Güç elektroniği devrelerinin bilgisayar destekli analizi
ÖZETYüksek Lisans TeziGÜÇ ELEKTRON Ğ DEVRELER N NB LG SAYAR DESTEKL ANAL ZNeslihan ŞAH NFırat ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüElektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü2006, Sayfa:97Son yıllarda güç yarı iletken teknolojilerinde meydana gelen ilerlemeler, güç elektroniğidevrelerinin yer aldığı sistemlerin kullanımını arttırmıştır. Güç elektroniği sistemleri ev eşyalarındanuzay sistemlerine, aydınlatmadan ısıtmaya, haberleşmeden enerji iletimine ve depolanmasına kadargeniş bir alanda kullanılır.Sistemlerin birçoğunun giriş karakteristiği mevcut şebeke karakteristiğinden farklıdır. Güçelektroniği devrelerinin görevi yükün gereksinim duyduğu giriş karakteristiğini elde etmektir. Elektrikgücünün dönüşümü ve kontrolü yarıiletken güç elemanlarının (BJT, MOSFET, SCR, GTO, IGBT,TR AK â¦) açık veya kapalı durumlu bir anahtar olarak kullanılması sonucu olur.Bu tez çalışmasında, güç elektroniği sistemlerinin bilgisayar destekli analizi yapılmıştır.Ayrıca yarı iletken güç elemanları kullanılarak yapılan güç dönüşümü teknikleri hakkında bilgiverilmiştir.Tezin temel konusu olarak güç elektroniği sistemlerinden güç çeviricileri esas alınmış vePSPICE ve MATLAB/SIMULINK bilgisayar programları yardımıyla modellemesi yapılarak sonuçlarıverilmiştir.Anahtar Kelimeler: Güç Elektroniği Sistemleri , Güç Elektroniği Devreleri, AA-DA Konverter, DA-DA Konverter, AA-AA Konverter , DA-AA Konverter( nverter) , Yarı letken Güç Anahtarları,Modelleme, PSPICE Benzetimi, MATLAB/SIMULINK Benzetimi.
Belirsizlik içeren doğrusal olmayan sistemlerin gözleyici temelli durum geribeslemeli kontrolü
ÖZETYüksek Lisans TeziBELİRSİZLİK İÇEREN DOĞRUSAL OLMAYAN SİSTEMLERİNGÖZLEYİCİ TEMELLİ DURUM GERİBESLEMELİ KONTROLÜGünyaz ABLAYFırat ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüElektrik-Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı2006, Sayfa: 109Bu tezde, belirsizlik içeren doğrusal ve doğrusal olmayan sistemlerin gözleyici temellidayanıklı kontrolü yapılmıştır. Kapalı çevrimli sistemin kararlılığı Lyapunov yöntemiylesağlanmıştır. Performansın iyileştirilmesi için kontrol parametrelerinin ayarı yapılmıştır.Yapısal olarak kontrolör doğrusal ve doğrusal olmayan iki kısımdan oluşmaktadır. Doğrusalkontrol kazançları literatürde LQR olarak bilinen doğrusal kuadratik regülatör yöntemikullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kontrolörün doğrusal olmayan kısmı ise sistemdekibelirsizliklerin ve doğrusal olmayan elemanların etkisini karşılamak için iki konumlu bir elemaniçermektedir.Anahtar Kelimeler: Doğrusal olmayan sistemler, doğrusal olmayan kontrol, belirsizlikiçeren sistemler, doğrusal sistemler, gözleyici, LQR.
Eviricilerden oluşan dağınık güç sistemlerinde doğrusal ve doğrusal olmayan yükler için enerji yönetimi
ÖZETDOKTORA TEZİEVİRİCİLERDEN OLUŞAN DAĞINIK GÜÇ SİSTEMLERİNDE DOĞRUSAL VEDOĞRUSAL OLMAYAN YÜKLER İÇİN ENERJİ YÖNETİMİKoray Şener PARLAKFırat ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüElektrik-Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı2006, Sayfa: 117Bu tezde iki evirici ünitesiyle oluşturulan mikro şebeke sisteminde yük paylaşımı yapılmıştır.Yük-frekans düşüm yönteminin her bir eviriciye uygulanmasıyla gerçekleştirilen denetimalgoritmasında, farklı nominal güç değerlerine sahip eviricilerin, sistemin toplam yükünü kendigüçleriyle orantılı olarak paylaşmaktadırlar. Bu denetim algoritmasında eviricilerin kendi çıkışbüyüklükleri kullanıldığından, ünitelerin denetimi için herhangi bir veri transferine gerekkalmamaktadır. Böylece sistemin dağınık çalışması sağlanabilmektedir. Sistemin aktif ve reaktif yükpaylaşımı ayrı ayrı ve birlikte olarak benzetim ve deneysel olarak yapılıp başarılı ve birbirleriyleuyuşan sonuçlar elde edilmiştir.Tezde ayrıca mikro şebeke sisteminde, doğrusal olmayan yüklerin neden olduğu harmonikleri,senkron eksen takımlarında ifade ederek elimine edecek bir denetim algoritması geliştirilmiştir. Budenetim algoritması yük frekans düşüm yöntemiyle birlikte kullanılarak, mikro şebeke sisteminde yükpaylaşımı başarılmıştır. Böylece sistemde paralel çalışma ile güç akışındaki devamlılık, yük paylaşımıile dağınık çalışma ve eviricilerin optimal çalışması ve harmoniklerin eliminasyonu ile güç kalitesininarttırılması başarılmıştır.Anahtar kelimeler: mikro şebeke, dağınık çalışma, güç kalitesi, yük-frekans düşümü, yük paylaşımı,eviricilerin paralel çalışması
Bulanık mantık uygulamasıyla DC motorun hız kontrolü
DC motorun kolay kontrol edilebilme ve yüksek performans gibi üstünlüklere sahip olması nedeniyle, hız kontrolü geniş sınırlar içerisinde ayarlanabilmektedir. Bu niteliklerden dolayı DC motorlar endüstride hız ve hassas konumlandırma uygulamalarında kullanılmaktadırlar. Günümüzde hız kontrolünde, klasik kontrol teknikleri (PID) oldukça yaygın bir kullanım alanına sahiptir. Fakat bu teknik yöntemleri gelişmiş teknolojiye ayak uyduramamaktadır. Bunun da nedeni klasik teknikler sadece doğrusal olan sistemlerde kullanabilmektedir, ancak doğrusal olmayan sistemlerde kötü performans sergilemektedirler. Bu nedenle; doğrusal olmayan sistemlerin daha etkili bir şekilde kontrol edilebilmesi için gelişmiş ve modern tekniklere başvurulmuştur. Bu tekniklerden birisi de BULANIK MANTIK yöntemidir.Bu tezde, DC motorunun hız kontrolü için etkili ve ucuz bulanık kontrolör tasarlanmıştır. İlk olarak; kontrol sistemi MATLAB/Simulink'te modellenmiştir. Sonra simülasyon sonuçlarının ışığında; kapalı çevrim kontrol sisteminin ve gerekli ünitelerinin tasarımına geçilmiştir.Sistem; DC motor, DC besleme kaynağı, dönüştürücü ve üç fazlı AC kaynağından oluşmaktadır. Bu çalışmada PI ve BULANIK MANTIK yöntemleri ile çalıştırdıktan sonra, sonuçları karşılaştırılmıştır.Doğrusal olmayan bulanık kontrolör parametreleri el ile ayarlanmaya çalışılmıştır ve bu değişikliklerin sistem üzerindeki etkileri incelenmiştir. Performansı belirlemek için PI ve Bulanık Mantık simülasyon sonuçları BULANIK MANTIK'ın, PI'ya göre üstünlük gösterdiği gözlemlenmiştir.Anahtar Kelimeler : DC motor hız kontrol, bulanık mantık
Yeni bir anahtarlı relüktans motorun tasarımı ve akım kontrolü
ÖZETDoktora TeziYENİ BİR ANAHTARLI RELÜKTANS MOTORUNTASARIMI VE AKIM KONTROLÜZeki OMAÇFırat ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüElektrik - Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı2006, Sayfa: 141Bu çalışmada gürültüye neden olan radyal kuvveti azaltmak amacıyla statorunda 18kutup, rotorunda ise 12 kutup bulunan yeni bir anahtarlı relüktans motor (ARM) tasarlanıpüretilmiştir.İncelenen ARM modelinin manyetik alan dağılımını görmek ve üretilebilecek en büyükmomenti tespit edebilmek amacıyla Sonlu Elemanlar Yönteminde incelenmiştir. Buincelemenin sonucu ARM'nin alan dağılımı ve rotor konumuna bağlı olarak ürettiği momentindeğişimi hesaplanmıştır. Ayrıca incelenen Ns/Nr=18/12 kutuplu ARM modeli ile beraberNs/Nr=6/4 ve Ns/Nr=12/8 kutuplu üç fazlı iki ayrı ARM modellerinin radyal kuvvetlerihesaplanmıştır. Üç ARM modelinin hava aralığı, stator dış çapı ve rotor dış çapı gibi fizikselboyutları aynı alınmıştır. Farklı stator ve rotor kutup sayılarında aynı tepe değer moment üretimiiçin bir rotor kutbuna etki eden radyal kuvvet bakımında söz konusu üç ARM modelikarşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, Ns/Nr=18/12 kutuplu ARM'nin bir kutbuna etki eden radyalkuvvetin en az olduğu tespit edilmiştir. Radyal kuvvet sonucu oluşan titreşim ve gürültüNs/Nr=18/12 kutuplu ARM'de dört kat azaltılmıştır.İncelenen ARM sürücünün performansını belirlemek amacıyla TMS320LF2407Asayısal sinyal işlemcisini kullanarak ARM sürücünün kapalı çevrim hız ve akım kontrolüyapılmıştır. Ayrıca, bilgisayarda incelenen ARM sürücünün modeli oluşturularak benzetimsonuçları elde edilmiştir. Tasarlanıp üretilen yeni ARM sürücünün üstün davranışı benzetimsonucunda elde edilen sonuçlar, deneysel ölçülen sonuçlar ile karşılaştırılarak ortaya konmuştur.Anahtar Kelimeler: Anahtarlı Relüktans Motor, Akım Kontrol, Sayısal Sinyal İşlemci.XI
Endoskopik görüntülerin değerlendirilmesinde görüntü işleme temelli akıllı karar destek sistemi
ÖZETDOKTORA TEZİENDOSKOPİK GÖRÜNTÜLERİN DEĞERLENDİRİLMESİNDE GÖRÜNTÜ İŞLEME TEMELLİAKILLI KARAR DESTEK SİSTEMİAbdulkadir ŞENGÜRFırat ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüElektrik-Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı2006, Sayfa: 133Teknolojinin gelişmesi ile bir çok alanda akıllı tanı sistemleri önem kazanmış ve busistemlerin temelini örüntü tanıma oluşturmaktadır. Örüntü tanıma, bilinmeyen örüntü şekillerinibelirli bir sınıfa dahil ederek tanımlamak ve bilinen bir sınıfa ait olan örüntüyü teşhis etmektir. Örüntütanıma; iki önemli aşamadan oluşmaktadır. Bunlar; öznitelik çıkarıcı ve sınıflandırıcıdır. Görüntübölütleme, bir örüntü tanıma sisteminin öznitelik çıkarımı aşamasına dahildir. Görüntü bölütleme,örüntü tanıma sistemleri için oldukça önemlidir. Çünkü sınıflandırıcının başarısı doğrudanbölütlemenin başarımına bağımlıdır.Bu tez çalışmasında, gri seviyesi ve renkli görüntülerin bölütlenmesinde üç farklı yöntemönerilmiştir;1. Gri seviyesi görüntülerin bölütlenmesi için Poisson olasılık yoğunluk fonksiyonu kullananbir MRA (Markov Rassal Alanları) yapısı önerilmiştir.2. Özellik çıkarım sürecini de içeren ve sınıflayıcının eğitim başarımına göre özellik uzayınıuyarlayabilen entropi tabanlı dalgacık sinir ağı yapısı, görüntülere de uygulanabilmesi içinyeniden düzenlenmiştir. Entropi özniteliklerinin yanı sıra enerji öznitelikleri de sistemeeklenerek daha dayanıklı ve etkili bir sistem geliştirilmiştir.3. Dalgacık ayrışımı ve osilator sinir ağı yapısını kullanarak eğiticisiz olarak görüntübölütlenmesini sağlayan yeni bir sistem önerilmiştir. Sistemin en büyük avantajı eğiticiliörüntülü tanıma sistemlerindeki gibi eğitim verisine ihtiyaç duymaksızın istenilenbölütlemeyi doğru olarak gerçekleştirebilmesidir.Önerilen öznitelik çıkarım yöntemleri ile eğiticili YSA yapısı kolonoskopik videogörüntülerden normal ve ab-normal (polip) dokuların teşhisi üzerine uygulaması yapılmıştır. Dalgacıkpaket entropi ve enerji öznitelikleri ile yapay sinir ağı sınıflandırıcısı kullanılarak gerçekleştirilenuygulamalar da ortalama % 86.2 duyarlılık ve % 85.7 kesinlik değerleri elde edilirken, dalgacıkdönüşümü eş oluşum matrislerinin istatistiksel öznitelikleri ile yapay sinir ağı sınıflandırıcısıkullanılarak gerçekleştirilen uygulamalar da ise ortalama % 90.2 duyarlılık ve % 88.7 kesinlikdeğerleri elde edilmiştir.Anahtar Kelimeler : Örüntü tanıma, özellik çıkarma, akıllı tanı sistemi, dalgacık dönüşümü, görüntübölütleme teknikleri, endoskopik görüntüler, yapay sinir ağları, osilatör sinir ağı, dalgacık sinir ağı.
Fast analysis of nanomechanical resonant sensing systems based on canonical models
We present NEMSUITE, a software tool for the analysis and simulation of nanoelectromechanical sensing systems based on resonance frequency tracking. NEMSUITE consists of a custom Matlab® Simulink® block library and associated Matlab® scripts that run in the background. NEMSUITE can be used to build and analyze NEMS based sensing schemes with the familiar graphical Simulink® interface. Custom models included in the block library capture various nonidealities and noise. NEMSUITE is designed as a purely software equivalent to widely used lock-in amplifier based setups. Analysis and simulation results that can be obtained with NEMSUITE can be directly compared with experimental measurements. NEMSUITE features user selectable analysis modes, including very fast analysis-based model evaluations as well as detailed stochastic simulations that include various sources of noise and customizable sensor events. Analysis and simulation results are directly mapped to Allan Deviations or fractional resonance frequency power spectral densities for ease of interpretation. NEMSUITE offers two analysis modes. Full stochastic simulation mode produces the most accurate results but takes hours to run. Fast analysis-based model evaluation mode avoids lengthy stochastic simulations and produces results that very well match the ones produced by expensive simulations. The fast analysis mode is based on a detailed analytical theory and canonical models that we extend to cover hybrid setups. We have implemented NEMSUITE models corresponding to almost all resonance frequency tracking schemes studied in the literature and currently in use, e.g., the feedback-free, frequency-locked loop, and self-sustained oscillator schemes, and other hybrid ones. These models are included in NEMSUITE as examples. We believe that NEMSUITE can serve as a trusted platform through which various sensor conceptions can be rigorously evaluated and compared before they are tested in expensive and time consuming experiments, as well as to corroborate experimental data.
Genetik algoritma ile sayısal filtre tasarımı
ÖZETYüksek Lisans TeziGENET K ALGOR TMA LE SAYISAL F LTRE TASARIMITurgay KAYAFırat ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüElektrik-Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı2006, Sayfa: 74Bu tezde Genetik Algoritma (GA) kullanılarak sayısal filtre tasarımı yapılmıştır. Bununiçin önce GA yöntemi ayrıntıları ile incelenmiştir. Algoritmada kullanılan çaprazlama,mutasyon operatörleri, başlangıç popülasyonu, amaç fonksiyonu ve uygunluk fonksiyonuaçıklanmıştır.Ayrıca sayısal filtre hakkında temel bilgiler verilerek, bilinen tasarım yöntemlerianlatılmıştır. Özellikle FIR (Finite Impulse Response) ve IIR (Infinite Impulse Response) filtreyapıları ve aralarındaki farklar vurgulanarak her bir filtre türünün tasarım yöntemleriaçıklanmıştır.Sayısal filtre tasarımında ve Genetik Algoritmada elde edilen bilgiler birleştirilerekGAFKAT(Genetik Algoritma ile Filtre Katsayılarının Hesaplanması) adı verilen bir yazılımüretilmiştir. MATLAB kullanılarak yazılan bu programla, istenilen FIR filtre özelliklerinisağlayan katsayılar bulunarak genlik cevabı çizdirilmiş, literatürde bilinen filtre cevaplarıylakarşılaştırılmış ve tatmin edici sonuçlar elde edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Genetik Algoritma, Sayısal Filtre, FIR Filtre, IIR FiltreVIII
İntegral denklem metodu (IEM) kullanılarak MMIC devrelerin analizi
ÖZETDoktora TeziİNTEGRAL DENKLEM METODU (IEM) KULLANILARAK MMIC DEVRELERİNANALİZİZülfü GENÇFırat ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüElektrik-Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı2006, Sayfa: 79Bu çalışmada, düzlemsel katmanlı ortamdaki mikrodalga devrelerin karma potansiyelintegral denklemi (MPIE) kullanılarak tam dalga analizini gerçekleştiren ve nümerik açıdanverimli bir bilgisayar destekli tasarım (CAD) yazılımı geliştirilmiştir. Kullanılan nümerik teknikkapalı formdaki vektörel ve skaler Green fonksiyonları ilişkilidir ve karma potansiyel integraldenklemini çözmek için uzay tanımı moment yöntemi kullanılmıştır. Düzlemsel katmanlıortamdaki mikrodalga devrelerinin analizi, kapalı formdaki uzay tanımı Green fonksiyonlarınfrekans tanımındaki karşılıklarından Sommerfeld özdeşliği kullanılarak elde edilmesi ile başlar.Katmanlı ortam için yazılan MPIE integral denklemindeki bilinmeyen akım yoğunluğubilinmeyen katsayılı bilinen temel fonksiyonlar cinsinden açıldıktan sonra test işlemi olarakadlandırılan sınır koşullarının integral duyarlılığında uygulanması ile devam eder. Elde edilenlineer matris denklemi çözülerek akım yoğunluğunun bilinmeyen katsayıları bulunur.Düzlemsel katmanlı ortamdaki geometriye ait devrenin iletkenleri üzerindeki akım yoğunluğubulunduktan sonra, devrenin giriş empedansı, S-parametreleri, ışıma deseni gibi elektrikselparametreleri hesaplanmıştır. Bu çalışmada kullanılan analiz yöntemine göre geliştirilenyazılımla, gerçekçi mikrodalga devrelerin analizi yapılmış ve elde edilen sonuçlar bu alandakullanılan ticari bir yazılım paketinin sonuçları ile karşılaştırılmıştır.Anahtar Kelimeler: Monolitik Mikrodalga Entegre Devreler (MMICs), Tam dalga analiz,Düzlemsel katmanlı ortam, Green fonksiyonları, Karma potansiyel integral denklemi (MPIE),Moment yöntemi, Bilgisayar destekli tasarım.I
Tek anten kullanan kablosuz ve pasif çoklu sensör platformu
Near field resonant inductive coupling (NRIC) is one of the oldest and predominant wireless communication methods with an implanted medical device (IMD). In this approach, an inductor coupled with a sensor makes an LC resonator. Any change in the sensor's output is reflected as a change in its capacitance, which in turn leads to a shift in this LC resonator's resonance frequency. Shift in this resonance frequency can be tracked wirelessly by measuring the output impedance/reflection coefficient of an external reader antenna in the near field of the implanted device. In most current devices, data from multiple sensors is required simultaneously. In this work, we propose a simple configuration to simultaneously sense various parameters from one antenna. By tapping the inductor at different locations, we get two sub-inductors. We connect two capacitive sensors with the sub-inductors to get two LC loops. The scope of this thesis is the design of such an antenna through simulations, its fabrication, and characterization with two sensors simultaneously to demonstrate its feasibility in potential IMD applications.
Yağlı dağıtım transformatörlerde kayıpların hesaplanması
Yapılan bu çalışmada, yağlı dağıtım transformatörlerin kayıpları üzerinde çalışma yapılmaktadır. Bu doğrultuda, üç farklı güçte olan (100kVA, 160kVA, 250 kVA) üç fazlı yağlı dağıtım transformatörlerin teorik ve pratik kayıpları incelenmiş ve elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Teorik ve pratik sonuçların farkları ve bu farkların nedenleri üzerinde çalışma yapılmaktadır. Farkı oluşturan nedenlerden bir kısmı kaçak kayıplar ve transformatörlerin nüve ve iletkenlerinde harmoniklerden dolayı meydana gelen kayıplardır.
Yapay sinir ağı tabanlı akıllı yöntemlerle karmaşık sistemlerin modellenmesi
ÖZETDOKTORA TEZİYAPAY SİNİR AĞI TABANLI AKILLI YÖNTEMLERLE KARMAŞIK SİSTEMLERİNMODELLENMESİDavut HANBAYFırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı2007, Sayfa: 100Karmaşık sistemlerin modellenmesi, bilim adamları tarafından uzun yıllardır çalışılmaktadır.Bu çalışmaların çoğunda matematiksel bağıntılar kullanılmıştır. Sistem parametre sayısı arttığındayada çevresel şartlar göz önünde bulundurulduğunda, sistemlerin modellenmesi zorlaşmakta hattaimkânsızlaşmaktadır. Akıllı yöntemlerin çeşitli bilim alanları için önerdikleri çözümler ve gelişimler,sistem modellemecilerin de ilgisini çekmiştir.Akıllı modelleme çalışmaları, doğrusal olmayan sistemlerin modellemesinde büyükkolaylıklar getirmiştir. Fakat sistem giriş ve çıkış bileşenleri arasındaki karmaşıklık düzeyi artıkçaakıllı modelleme yapılarında da bazı sorunlar oluşmaktadır. Örneğin, eğitim süreleri, örnek sayılarınınartması, ezberleme, modelin gecikmiş giriş sayısının çoğalması v.b. sorunlar ortaya çıkmıştır. Bu tezçalışmasında geliştirilen akıllı modelleme yapıları ile bu sorunlara çözüm getirilmekle birlikte,karmaşık sistemlerin yapay zekâ teknikleri ile modellenmesine yeni bir yaklaşım sunulmuştur.Getirilen bu yaklaşımla, karmaşık sistemleri modelleme sürecinin temeli, karmaşık sistemin doğrusalbileşenleri elde edilerek yapay zekâ teknikleri ile modelleme üzerine dayanmaktadır.Karmaşık sistemleri modellemeye yönelik geliştirilen akıllı yapılar iki önemli bileşenesahiptirler. Bunlardan birincisi, karmaşık sistemi temsil eden doğrusal anahtar model özelliklerin eldeedilmesi, ikincisi ise yapay zeka teknikleri ile bu model özelliklerinin öğrenilmesidir. Böylece, klasikkarmaşık sistem modelleme çalışmalarından farklı olarak modelleme sürecine sistem analizi ile eldeedilen model özellik çıkarım yapısı eklenmiştir. Bu tezde ele alınan karmaşık sistemlerin modelözelliklerinin çıkarımı için entropi hesaplama teknikleri ve dalgacık dönüşümü analiz yöntemlerikullanılmıştır. Yapay zekâ teknikleri olarak ise uyarlamalı bulanık sinir ağ, yapay sinir ağları vebulanık mantık tercih edilmiştir. Ayrıca geliştirilen bir diğer karmaşık sistem modelleme tekniğindeise yapay zeka tekniğinin başarımına bağlı olarak model özelliklerinin çıkarımı uyarlamalı yapılmıştır.Böylece doğrusal model özellik çıkarma süreci ile yapay zeka süreci tümleşik hale getirilmiştir.Anahtar Kelimeler: Karmaşık Sistem, Akıllı Modelleme, Doğrusallaştırma, Özellik Çıkarma, YapayZeka Teknikleri.
Asenkron motorun kayma kipli ve sinirsel bulanık gözlemleyicilerle algılayıcısız hız denetimi
ÖZETDoktora TeziASENKRON MOTORUN KAYMA KİPLİ VE SİNİRSEL BULANIKGÖZLEMLEYİCİLERLE ALGILAYICISIZ HIZ DENETİMİCafer BALFırat ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüElektrik-Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı2007, Sayfa: 120Asenkron motorların yüksek başarımlı denetimi için vektör denetim tekniğine ihtiyaçduyulur. Sürücü sistemlerin denetimi için gerekli olan motor hızını ölçmek amacıyla hızalgılayıcısı olarak çoğunlukla mil kodlayıcılar kullanılır. Motor miline bağlanan milkodlayıcılar, motorun çalışma güvenirliğini azaltır ve motora ek maliyet getirir. Ayrıcakodlayıcının motor miline bağlantısının mümkün olmadığı durumlar olabilir. Bu nedenle,asenkron motorların algılayıcısız hız denetimi önem kazanmaktadır. Asenkron motorunalgılayıcısız hız denetiminde kullanılan yöntemlerin çoğunda, motorun akıları veya akımları,motorun dinamik denklemleri yardımı ile gözlemlenerek motor hızı elde edilir.Modellenemeyen motor dinamikleri ve gerçek motor parametrelerinin çalışma koşullarına bağlıolarak değişmesi nedeniyle motorun dinamik denklemlerine bağlı olarak geliştirilengözlemleyicilerle kararlı ve dayanıklı bir hız tahmini yapılamamaktadır.Bu tez çalışmasında, akım gözlemleyici olarak kullanılan sinirsel bulanık ağlarlaasenkron motorun algılayıcısız hız denetimi gerçekleştirilmiştir. Önerilen sinirsel bulanık akımgözlemleyici, akı ve hız tahmini yapmak yerine doğrudan denetleyici olarak kullanıldığındanmevcut gözlemleyicilerden farklı bir yaklaşım getirmiştir. Algılayıcısız denetim sistemindekiakım denetimi için kayma kipli bir denetleyici tasarlanmıştır. Böylece, motor parametrelerindenbağımsız bir algılayıcısız denetim yöntemi elde edilmiştir. Sinirsel bulanık akım gözlemleyici,deneysel verilerle gerçek zamanlı eğitilmiştir. Eğitilmiş ağ yapısı kullanılarak farklı çalışmaXkoşullarında denetim sisteminin başarımı test edilmiştir. Sinirsel bulanık ağın eğitimi vedenetim algoritması MATLAB/Simulink ortamında programlanmış ve DSPACE-DS1104sayısal işaret işlemcisi ile gerçekleştirilmiştir. Deneysel sonuçlar, değişkenlere gerçek zamanlıerişimi sağlayabilen Control Desk Developer yazılımı kullanılarak oluşturulan bir arayüzdenelde edilmiştir. Sinirsel bulanık akım gözlemleyici ile motorun dinamik modeline göretasarlanan akım gözlemleyicinin başarısı karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Farklı hız ve yükkoşullarında elde edilen benzetim ve deneysel sonuçlarla, önerilen algılayıcısız denetimyönteminin başarımı gösterilmiştir.Anahtar Kelimeler: Asenkron motor, sinirsel bulanık ağlar, algılayıcısız denetim.XI
Sanal elektrik makinaları laboratuarının oluşturulması
ÖZETDoktora TeziSANAL ELEKTRİK MAKİNALARI LABORATUARININOLUŞTURULMASIERKAN TANYILDIZIFırat ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüElektrik-Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı2007, Sayfa: 113Bu tez çalışmasında, eğitimsel bir araç olarak Elektrik Makinaları Laboratuar derslerineyardımcı olacak web tabanlı sanal laboratuar ortamı oluşturulmuştur. Bu sayede öğrencinineğitimini kolaylaştıran gerçek ortamların bu sanal laboratuar ile gerçekleştirilmesi denenmiştir.Oluşturulan sanal laboratuar ortamı, modüller halinde olup her bir modül uygulama,değerlendirme ve geri bildirim katmanlarından meydana gelmiştir.Yapılan sanal uygulama ortamı esnek ve kullanımı kolay grafiksel bir ara yüze sahiptir.Sanal uygulaması yapılan örnek modellerin parametreleri değiştirilerek farklı sonuçlar eldeedilebilmektedir. Sunulan sanal laboratuar ortamı öğrencilere yardımcı olacak şekildebenzetimleri kullanmakta, kavramları görselleştirmekte ve uygulama işlemi boyunca anlıkgrafiksel geri beslemesini sağlamaktadır.Ayrıca oluşturulan bu sanal ortam, eğitim-öğretim, tekrar ve alıştırma, öğrenciyi çeşitliyönlerden destekleme, simülasyon programları ile çalıştırma, etkileşimli açıklama, verileriçekici bir şekilde gösterme, bilgisayar uygulamalı ve yönlendirmeli öğrenme gibi birçok açıdanöğrenciye alacağı eğitimde katkı sağlamaktadır.Eğitimsel bir yaklaşım benimsenerek oluşturulan sanal laboratuar, eğitim ve sunumamaçları için destekleyici bir araç olarak kullanılabilir.Anahtar Kelimeler: Sanal laboratuar, Sanal öğrenme araçları, Asenkron motor,Senkron Motor, Fırçasız Doğru Akım Motoru.XII
Bilgisayar kontrollü hedef takibi
Günümüzde gelişen bilgisayar teknolojisi ve görüntü işleme teknikleri ile askeri ve sivil alanda hedef takibi kolaylaşmıştır.Hedef takibinde en çok kullanılan metotlar özellikli nokta tanımlayıcıları (Moravec, Harris, KLT ve SIFT), arka plan çıkartımı ve bölümleme metotlarıdır. Bu yöntemlerin kendilerine göre avantaj ve dezavantajları bulunmaktadır. Bu çalışmada, sabit/değişken arka planda sabit/hareketli hedefi en iyi takip edebilecek metot olan SIFT metodu seçilmiştir. MATLAB ortamında hazırlanmış olan SIFT programı hedef takibinde kullanılmıştır. SIFT parametrelerinin hedef takibine etkileri incelenmiş ve SIFT parametrelerinin optimum değerleri elde edilmiştir. Bu değerler; kademe sayısı s=3, düşük kontrasta sahip noktaların ayıklanması için gerekli eşik değer D(x)=0.02, kenarlarda tespit edilen noktaların ayıklanması için gerekli eşik değer R=10, örnekleme alanı (nxn)=4x4, kilit nokta tanımlayıcıları için gerekli her örnek noktanın temsil edileceği yön sayısı r=8'dir. Bu optimum değerlerin literatür ile uyumlu olduğu bulunmuştur.Ayrıca bu çalışmada, birbirini takip eden resim kareleri arasındaki hatalı eşleşmeleri yok etmek için ek bir program hazırlanmıştır. Bu program kullanıldığında, optimum olmayan SIFT parametre değerlerindeki hedef takibinde oluşan sapmaların azaldığı tespit edilmiştir.Resim çözünürlüğü ve bilgisayar işlemci hızı değiştirilerek hedef takibine etkileri incelenmiştir. Resim çözünürlüğü arttırıldığında, SIFT kilit nokta sayısının, SIFT kilit noktalarının tespit süresinin ve hedefi bulma süresinin exponansiyel olarak arttığı gözlenmiştir. Bilgisayar işlemci hızı arttırıldığında ise SIFT kilit noktalarını bulma süresinin ve hedefi bulma süresinin azaldığı tespit edilmiştir.Sabit/hareketli kamera ile, sabit/değişken arka plandaki sabit/hareketli hedef takibinde, optimum SIFT parametre değerleri kullanılarak güvenilir hedef takibi yapılabileceği sonucuna varılmıştır.
Sayısal filigranlar ile kripto imzalarının birlikte kullanılması ve çoklu ortam verisi üzerindeki uygulamaları
Bu tez çalışmasında sayısal imgelerin aslıyla aynılığını doğrulamak için hem saldırılara karşı güvenilir hem de yüksek doğrulukta değişim bölgesi belirleme niteliğine sahip iki kırılgan filigranlama tekniği önerilmiştir. Önerilen ilk teknik Sıradüzensel Filigranlama Tekniği temel alınarak geliştirilmiştir. Sıradüzensel Ağaç Yapılı Kırılgan Filigranlama Tekniği olarak adlandırılan bu teknikte imgenin alt bloklara bölünmesinde tavan ve taban fonksiyonlarının kullanılması önerilmiştir. Ayrıca sıradüzensel ağaç yapısı içerisindeki seviyelerde iki ayrı sayısal imza algoritması kullanılmıştır. Önerilen tekniğin, Sıradüzensel Filigranlama Tekniğine göre daha etkin bir filigranlama tekniği olduğu yapılan deneysel çalışmalar ile gösterilmiştir. Önerilen ikinci kırılgan filigranlama tekniği ise bloksal bağımlılık kullanılarak oluşturulmuştur. Alt Blok Yaklaşımlı Kırılgan Filigranlama Tekniği olarak adlandırılan bu teknikte yeni bir bağımlılık yapısı ve bu bağımlılık yapısını kullanan yeni bir doğrulama algoritması geliştirilmiştir. Bu doğrulama algoritması önerilen teknik tarafından değişim bölgesinin 4 kata kadar daha doğru bir çözünürlükte belirlenebilmesini sağlamıştır. Ayrıca önerilen bu teknikte de iki ayrı sayısal imza algoritmasının kullanılması önerilmiştir. Bu öneri daha güvenilir ve uzun bit çıkışına sahip sayısal imza algoritmaları kullanılması durumunda, tekniklerin güvenirlik seviyesi ile değişim bölgesi belirleme doğruluğu arasında bir denge sağlayarak performansı önemli miktarda artırmıştır. Önerilen tekniğin literatürde önerilmiş diğer bir blok bağımlı teknik olan HBC2 Filigranlama Tekniğine göre daha yüksek bir performansa sahip olduğu yapılan deneysel çalışmalar sonucunda görülmüştür. Anahtar Kelimeler : Kırılgan Filigranlama, İmge Doğrulama, Bilgi Gizleme, Güvenlik.
Yakıt pilli hibrit santraller
Teknolojik gelisimin çevreye zarar vermeden sürdürülebilmesi için temiz enerji kullanımı zorunludur. Ayrıca mevcut enerji üretimlerinin, yeni ve yenilenebilir enerji kaynakları ile desteklenmesine büyük ihtiyaç bulunmaktadır. Hidrojen, sahip oldugu enerji miktarı ve özellikleri ile önümüzdeki yüzyılın enerji tasıyıcısı olarak görünmektedir. Bu tasıyıcının enerjisini elde etmenin en iyi yolu ise, yakıt pili sistemleridir. Yakıt pili sistemleri; günes, rüzgar, gaz türbini gibi enerji kaynakları ile bir arada kullanılmak üzere hibrit sistemler olusturuldugunda, elde edilen yüksek verim ve üretilen kaliteli elektrik enerjisi hiç süphesiz enerji sektörünün vazgeçilmez bir ögesi olacaktır. Bu çalısmada yakıt pilleri ve yakıt pilli hibrit sistemlerle elektrik enerjisi üretimi konusu ele alınmıstır. Özellikle teknolojisi hızla gelisen Proton Degistiren Membranlı Yakıt Pili ile Katı Oksit Yakıt Pilleri üzerinde durulmustur. Bu yakıt pillerinin kullanıldıgı hibrit santraller incelenmis ve örnek bir hibrit santralin MATLAB'da benzetimi yapılarak sonuçlar irdelenmistir. Anahtar Kelimeler: Yakıt Pili, Yakıt Pili Gerilimi ve Verimi, Hibrit Sistemler.
Görüntü dosyalarında filigran kullanılarak telif haklarının korunması
nternet teknolojisinin hızla büyümesi, yayıncılık sektöründeki izlenen gelisme ve elektronik kayıt ve takibi, arastırmacıları birçok yeni alanda arastırma yapmaya itmistir. Bu alanlardan biri de filigran teknolojisidir. Filigran teknolojisinde on yıldan beridir çalısan arastırmacılar, yayıncılık sektörünün izlenmesi, çoklu ortam dosyalarında sahiplik iddiasının dogrulanması ve kopyalama haklarının takibinde hayli basarılı uygulamalar sergilemislerdir. Günümüzde mevcut yöntemlerin iyilestirilme çalısmaları devam etmektedir. Bu tez çalısmasında mevcut filigran ekleme teknikleri ele alınarak incelenmis ve en yaygın kullanılan yöntemlerle uygulamalar gelistirilmistir. Tez içeriginde orijinal katkı saglamak amacıyla iki farklı yöntem önerilmistir. Bunlardan birincisi, kaynastırılmıs filigran teknolojisi seklinde, farklı yöntemlerin iyi özelliklerinden faydalanılarak, yöntemleri kaynastırma seklinde sunulan EDB yöntemiyle ADD yönteminin kaynastırılmasıdır. Önerilen bu yöntemde En düsük anlamlı bit yönteminin hız performans ölçütünde gösterdigi basarı ve dalgacık dönüsümü yöntemindeki bozulmalara karsı filigranın gösterdigi direncin büyük olması özelliklerinden faydalanılmıstır. Özellikle yayıncılık gibi, hızın önemli oldugu gerçek zamanlı uygulamalarda faydalanılabilecek iyi sonuçlar elde edilmistir. Önerilen diger bir yöntemde, Algılanabilirlik performans ölçütü üzerinde iyilestirme yapılmak istenmistir. Bu amaçla görüntüde minimum seviyede degisiklik ile filigran eklenebilen ayrık kosinüs dönüsüm yöntemi ele alınmıstır. Bu yöntemin mevcut uygulanabilir hali gelistirilerek genetik algoritma yardımı ile görüntünün anlamını en az degistirecek AKD blokları tespit edilerek, filigran bu bloklara gömülmeye çalısılmıstır. Algılanabilirligin çok önemli olacagı sifreleme ve haberlesme amaçlı filigranlarda etkili olabilecek bir yöntem gelistirilmeye çalısılmıstır. Önerilen yöntemler performans ölçütleri ile test edilmis ve iyi sonuçlar elde edilmistir. Anahtar Kelimeler: Kriptografi, sayısal filigranlar, sayısal imzalar, telif hakları, Dalgacık Dönüsümü.
Tip-II bulanık mantık ve kayma kipli kontrol yöntemleri ile servo sistemlerin dayanıklı kontrolü
Bu tezde, elektriksel sürücülerin dayanıklı hız kontrolü için yeni bir kontrol tasarımı sunulmaktadır. Önerilen kontrol metodu, tip-2 bulanık mantık (T2BM) ve kayma kipli kontrol teknigi (KKK) üzerine kurulmustur. Önerilen kontrolörün tasarımında bir kayma kipli kontrol tasarım yöntemi olan erisim kuralı kontrol yaklasımı (EKKY) kullanılmıstır. Kontrol uygulamalarına daha elverisli olması sebebiyle, Takagi-Sugeno-Kang (TSK) bulanık sistemi ve aralık tip-2 bulanık küme tercih edilmistir. Belirsizlikler üzerindeki etkinligi nedeniyle Nonsingleton bulanıklastırma uygulanmıstır. Kontrol performansı, atalet ve sürtünmeye baglı degisimler ve harici yük moment bozucuları altında test edilmistir. Yeni kontrol yaklasımının etkinligini göstermek için KKK ve tip-2 bulanık KKK (T2BKKK) sistemlerin simulasyon ve deneysel sonuçları beraber sunulmustur. Anahtar Kelimeler: Tip-2 bulanık mantık, kayma kipli kontrol, erisim kuralı kontrol yaklasımı, sürücü kontrolü, dayanıklı kontrol, hız kontrolü.
Kaotik haritalı parçacık sürü optimizasyonu algoritmaları geliştirme
Bu tezde kus sürülerinin hareketlerinden esinlenerek gelistirilmis optimizasyon yöntemi olan Parçacık Sürü Optimizasyonu (PSO) algoritmasına, performansının arttırılması amacıyla çesitli eklentiler ve düzenlemeler yapılmıstır. Özellikle PSO'nun yerel optimum noktalara takılıp kalmasını engelleyerek global yakınsama hızını arttırmak amacıyla yumusak hesaplama tekniklerinden biri sayılan kaos, PSO ile birlestirilmis ve ?kaotik haritalı PSO algoritmaları? adı altında on iki farklı PSO algoritması önerilmistir. Önerilen bu algoritmaların literatürde iyi sonuç verdiği belirlenmis diğer PSO algoritmalarıyla performans karsılastırmaları yapılmıstır. Ayrıca sürekli karar değiskenlerinin de kullanılması gereken problemlerde ve aralıkların temsil olarak kullanılması gereken durumlarda PSO ile birlikte yumusak hesaplama tekniklerinden sayılan kaba kümelerin alt dalı olan aralık cebrinin etkili olarak kullanılabileceği gösterilmis, bununla ilgili PSO hesaplamaları açıklanmıstır. Bu amaçla ?kaba PSO? algoritması önerilmis ve bunun ilk uygulaması olarak özellikle veri madenciliğinde sürekli değerli verilerde kural kesfi için yeni ve etkili yöntem olarak kullanılabileceği gösterilmistir. PSO, kaos ve kaba kümelerin üçünün birlesimiyle ?kaba kaotik PSO algoritmaları? adı altında genel amaçlı PSO algoritmaları önerilmis ve bunlar, etkin çözüm yöntemi bulunmayan sürekli değerli verilerde nicel birliktelik kurallarının otomatik kesfi alanında ilk kez uygulanmıs ve etkili sonuçlar elde dilmistir. PSO algoritmasının çok amaçlı optimizasyon problemleri için de çalısabilmesi için çesitli düzenlemeler yapılmıs ve ilk uygulaması yine veri madenciliğinin alt dalı olan sınıflandırma kurallarının madenciliğinde yapılmıstır ve istenen amaçlar doğrultusunda etkili sonuçlar elde edilmistir. Son olarak, çok amaçlı PSO ile kaos ve kaba kümelerin birlesimiyle yeni PSO algoritmaları, ?çok amaçlı kaba kaotik PSO algoritmaları?, önerilmis ve bunlar da ilk olarak etkin çözümler bulmak amacıyla veri madenciliği alanında uygulanmıstır. Anahtar Kelimeler: Parçacık sürü optimizasyonu, kaotik haritalar, aralık cebri, çok amaçlı optimizasyon, nicel birliktelik kural madenciliği, sınıflandırma kural madenciliği.
FDTD ile mikrodalga devre analizine yeni bir yaklaşım: Özyinelemeli alt ızgaralama
Bu tezde zamanda sonlu farklar metodu (FDTD) için yeni bir alt ızgaralama algoritması geliştirilmiştir. Büyük ve küçük ızgara ara yüzündeki alan bileşenlerinin hesabı için zamanda ve konumda interpolasyon teknikleri kullanılmıştır. Alt ızgaralama modellemesi tek boyutlu durum için yapılmıştır. Geliştirilen teknikler ile fazladan bilgisayar kaynaklarına ihtiyaç olmadan FDTD metodunun doğruluğunu ve verimliliğini iyileştirmek mümkün olmaktadır. Ayrıca, standart FDTD algoritması kullanılarak dikdörtgen ve dairesel kesitli dalga kılavuzlarının modellenmesi için yeni bir yaklaşım da geliştirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Zamanda sonlu farklar metodu (FDTD), Alt ızgaralama, Maxwell denklemleri, Dikdörtgen kesitli ve dairesel kesitli dalga kılavuzu modelleme.
Matris çeviriciden beslenen bir asenkron motor sürücüsünün tasarımı ve kontrol algoritmalarının uygulamasında yeni bir yaklaşım
Endüstriyel uygulamalarda yaygın sekilde kullanılan asenkron motorların degisik hız gereksinimleri genellikle frekans çeviriciler kullanılarak gerçeklestirilmektedir. Düzgün moment üretmek, harmonikleri azaltmak ve verimi arttırmak için degisik çevirici uygulamaları kullanılabilir. Klasik çeviricilerde alternatif akım dogru akıma, sonra tekrar frekansı ve genligi degismis alternatif akıma dönüstürülmektedir. Dogrudan a.a.-a.a. dönüsüm yapabilen matris çeviricilerde ise dogru akım ünitesi bulunmadıgından ve iki yönlü enerji geçisi için uygun anahtarlar kullanıldıgından hem küçük boyutlarda yapılabilme, hem de çift yönlü çalısma söz konusudur. Matris çeviriciler, asenkron motorların degisken hız uygulamalarında gittikçe önem kazanmaktadır. Matris çeviriciler, enerji depolayan ara elemanlara ihtiyaç duymaması, yükten bagımsız bir sekilde güç faktörünün ayarlanabilir olması, dört bölgeli çalısmaya olanak saglaması ve minimum giris filtre ihtiyacı gibi avantajları nedeniyle endüstride alternatif gerilim ve frekans dönüstürücüsü olarak önemli ölçüde kullanım alanına sahiptirler. Bunun yanı sıra diger a.a.?a.a. dönüstürücülere oranla kullanılan eleman sayısının fazla olması, matris çeviricinin çıkısında elde edilebilen maksimum çıkıs gerilim degerinin, giris gerilim degerinin en fazla % 86.6 `sı kadar olması, anahtarlama algoritmalarını gerçeklestirme zorlugu gibi dezavantajlara sahiptir. Bu tez çalısmasında, öncelikle kapalı ve açık çevrim kontrolünün yapılabildigi bir 3x3 fazlı matris çevirici için laboratuar düzenegi olusturulmustur. Bu çeviricinin güç devresini gerçeklestirmek için denetleyici kart olarak DS1103 dSPACE GmbH kartı kullanılmıstır. Güç ve sürme devresinin fiziksel olarak tasarlanıp gerçeklestirilme asamalarında karsılasılan problemler ve bu problemlere getirilen uygun çözümler sunulmustur. Ayrıca UVDGM algoritmasının uygulaması için bir anahtarlama periyodu içinde iletime geçen anahtarlama sayısı düsürülerek algoritmayı gerçeklestirmede daha kolay ve hızlı çalısabilen bir iyilestirme yapılmıstır. Üç fazlı R-L yüklü bir matris çeviricinin UVDGM ve Venturini kontrol algoritmalarına göre çalısması incelenerek Matlab/Simulink benzetimi, tasarımı ve gerçeklestirilmesi yapılmıstır. Bu algoritmalar degisik açılardan karsılastırılarak yorumlar yapılmıstır. Ayrıca bu çalısmada UVDGM algoritmasını kullanan matris çeviriciden beslenen üç fazlı bir asenkron motorun V/f açık çevrim ve kayma regülasyonu kullanarak kapalı çevrim hız kontrolünün simülasyonu ve deneysel olarak gerçeklestirilmesi yapılmıstır. Kayma regülasyonu kullanarak yapılan kapalı çevrim hız kontrolünde PI ve BMD yöntemleri kullanılmıstır. Anahtar Kelimeler: Matris çevirici, Uzay Vektör Darbe Genislik Modülasyon Algoritması (UVDGM), Venturini kontrol algoritması, V/f hız kontrolü, Kayma regülasyonu, PI (Oransal-Fntegral), BMD (Bulanık Mantık Denetleyici)
Flexible optoelectronic biointerfaces using quantum dots and pseudocapacitive materials for photoelectric stimulation of neurons
Bioelectronic medicine offers significant benefits against a wide variety of neurological disorders such as Parkinson's disease, depression, retinal degeneration, and hearing loss. Today neurostimulation constitutes a market size on the order of several billion dollars and it is one of the gold-standards practiced in neuroscience field for unraveling the working principles of brain. Fundamentally, it utilizes electrical stimulation to control and modulate the neural signals at single cell and network level. The conventional electrical stimulation devices use wires to induce potential differences for producing ionic currents at the abiotic-biotic interface. However, wired electrodes increase the surgical invasiveness and complexity, and adds to the surgery time of implants. Moreover, wires can be dislocated and fractured due to unintentional tissue movements, which can lead to unwanted side effects. Alternatively, optoelectronic biointerfaces convert light to photovoltages and provide localized and nongenetic neural stimulation without requiring wired systems. However, little attention has been paid to the applicability of non-silicon optoelectronics in neural stimulation. Colloidal quantum dots (QDs) exhibit promising optoelectronic properties for neural stimulation such as high absorption coefficient, which allows fabrication of flexible and light-weight devices; tunable absorption profile, which facilitates extension of frequency spectrum from visible to near-infrared (NIR) region; and excellent optical stability, which minimizes the photobleaching and photodegradation effects during long-term use. Despite the ubiquitous use of QDs in different optoelectronic applications (e.g., light-emitting devices, solar cells, and photodetectors), their use in neural stimulation has been limited. This thesis investigates the use of QDs for developing novel photovoltaic neurostimulators that can be built on flexible substrates with ultra-thin layers; have high photoresponsivity with improved charge injection; and offer a wide operation window that covers visible and near-infrared (NIR) spectrum. So far, most neural stimulation studies by optoelectronic biointerfaces focused on activation of neurons by inducing action potentials. However, neural silencing is also beneficial for examination of neural mechanisms. For that, we demonstrate that indium phosphide (InP)-based QDs can be integrated into two different photovoltaic device architectures to build neural stimulating and silencing photoelectrodes. We nanoengineer InP/ZnS core/shell nanostructure and device structure to maximize the Faradaic photocurrent to control neural activity. Instead of Faradaic charge injection, which raises concerns due to the possibility of irreversible chemical reactions at the electrode-electrolyte interface, capacitive charge injection is a safer mechanism because of the charging/discharging of the double layer capacitance, which does not involve direct charge transfer between the electrode and electrolyte. For that, we introduced a QD-polymer donor-acceptor nanoheterojunction to generate capacitive photocurrent and control the faradaic and capacitive components of the photoresponse that leads to capacitive-dominant charge injection by optimizing the nanoheterojunction parameters. One of the main drawbacks of capacitive photostimulation electrodes has been the limited photogenerated charge densities due to the fast photocurrent spikes by the double-layer. We show that this problem can be overcome by integrating supercapacitor ruthenium oxide (RuO2) into a photocapacitive device architecture. RuO2 integration leads to over-an-order-of-magnitude improved charge injection density owing to the high interfacial capacitance of RuO2 resulting from reversible redox reactions. This enables safe photostimulation of hippocampal neurons with light intensities below 1 mW mm-2 via visible light. Furthermore, shifting the photoresponse spectrum to NIR wavelengths is advantageous to enhance the light penetration depth into the tissues. For that we demonstrate NIR-sensitive QD-based neurostimulators in a flexible and ultrathin device structure that operates within the ocular safety limits. The findings reported in this thesis are important in terms of improving efficiency, safety, and applicability of QD-based optoelectronic neural interfaces in different neurostimulation scenarios. Demonstrated high photoresponsivity levels, safe charge injection mechanisms, and NIR-operation are especially valuable for building safe and efficient optoelectronic neuroprostheses. Thus, this thesis paves the way toward a QD-based photovoltaic retinal implant against blindness due to degeneration of photoreceptors.