8
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Yüksek güçlü yarı iletken dizgi lazer diyotların test ve karakterizasyonu
Yarı iletken teknolojisinin gelişmesi ile birlikte Lazer teknolojisi de yarı iletken teknolojisi ile beraber gelişmiş ve gelişmeye devam etmektedir. Özellikle yüksek güç gereksinimin olduğu hassas teknolojilerde Tıp, Savunma ve Görüntüleme gibi alanlarda gün geçtikçe daha fazla isterler gelmektedir. Bu isterler kullanım amaçlarına göre yüksek güç, özel dalga boyu, özel çalışma sıcaklığı gibi farklılıklar göstermektedir. Bu farklı isterler üreticilerin açısından olumlu karşılanıp aynı zamanda üretim açısından birçok problemi de yanında getirmektedir. Üretim aşamasındaki değişikler haricinde test ve karakterizasyon kısmında üretilen ürünün doğrulanması ve performans analizlerinin gerçekleştirilmesi için bu kısımda da birçok yöntem geliştir. Bu çalışmada yüksek güçlü yarı iletken dizgi lazer diyotların test ve karakterizasyon aşamaları detaylı şekilde incelenmiş, optik masa üzerinde test sistemi kurularak lazer diyot test edilmiş, elde edilen veriler kayıt edilmiş, optik ve elektriksel özelliklerini değerlendirilerek kalite kontrolünü sağlanmıştır.
Makine mühendisliği tasarım problemlerinin metasezgisel yöntemler kullanılarak çözümlenmesi ve performans sonuçlarının karşılaştırılması
Bir sistem veya süreç gibi bir şeyin mümkün olduğunca etkili ve verimli çalışmasını sağlama sürecine optimizasyon denir. Optimizasyon, maliyetleri azaltabilir, verimliliği artırabilir ve çıktıların kalitesini artırabilirken aynı zamanda bir sistemin, sürecin veya modelin performansını artırmaya da yardımcı olabilmesi bakımından önemlidir. Makine mühendisliğinin tasarım problemleri, geometrik, kinematik koşullar ve malzeme direnci üzerindeki eşitlik ya da eşitsizlikler ve genellikle doğrusal olmayan kısıtlamalar gibi farklı türdeki hedeflerden ve değişen zorluk düzeylerinden meydan gelmektedir. Bu tür problemleri çözmek için metasezgisel adı verilen özel bir algoritma türü kullanılmaktadır. Bu algoritmalar, özellikle bilgilerin yetersiz olduğu veya bilgisayar kapasitesinin kısıtlı olduğu durumlardaki optimizasyon problemleri için yeterince iyi bir çözüm bulmayı amaçlar. Bu tez çalışmasında, makine mühendisliği tasarım problemlerinin çözülmesi amacıyla literatürde iyi bilinen Ateşböceği Algoritması, Gri Kurt Optimizasyon Algoritması, Yol Bulucu Algoritması ve Parçaçık Sürü Optimizasyonu algoritması kullanılmıştır. Bu algoritmalar, yineleme sayısı ve popülasyon sayısına bağlı olarak altı farklı senaryoda gerçek-dünya problemleri (Dört Kademeli Dişli Kutusu Problemi, Gaz İletim Kompresörü Tasarımı, Dişli Takımı Tasarım Problemi, Himmelblau Fonksiyonu, Hidrostatik Baskı Yatağı Tasarımı Problemi, Çoklu Disk Kavramalı Fren Tasarım Problemi, Endüstriyel Soğutma Sisteminin Optimal Tasarımı ve Planet Dişli Zinciri Tasarım Problemi) ile test edilmiş ve elde edilen sonuçlara göre, metasezgisel algoritmaların performansları birbiriyle karşılaştırılmıştır.
Zeytin hastalıklarının derin öğrenme ile tespiti
Bu tez çalışmasında, zeytin meyvesinde yaygın olarak görülen iki önemli hastalığın zararlılara bağlı fiziksel bozulmalar ve fungal enfeksiyonlara dayalı deformasyonların görsel veriler üzerinden derin öğrenme yöntemleriyle sınıflandırılmasına yönelik kapsamlı bir analiz gerçekleştirilmiştir. Balıkesir ili Bandırma ilçesindeki zeytinliklerden toplanan 1644 meyve örneği "sağlıklı", "zeytin sineği ısırıklı" ve "mantar hastalıklı" olmak üzere üç sınıfa ayrılmıştır. Tüm meyveler, sabit ışık koşullarında özel olarak tasarlanmış bir görüntüleme kutusunda fotoğraflanmış; ardından segmentasyon, eşikleme, morfolojik işlemler ve nesne yerelleştirme gibi görüntü işleme adımlarıyla sınıflandırmaya hazır hâle getirilmiştir. Modelleme sürecinde, dokuz farklı CNN tabanlı önceden eğitilmiş mimari (VGG16, ResNet50, InceptionV3, DenseNet121, vb.) ile birlikte altı adet dikkat tabanlı Transformer modeli (ViT, BEiT, DeiT III, MobileViT, LeViT, MaxViT) kullanılmış; her biri on farklı optimizasyon algoritması ile ayrı ayrı eğitilerek sınıflandırma performansları karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. Bunun yanı sıra, MetaFormer iskeletine dayalı CaFormer, ConvFormer ve IdentityFormer gibi mevcut modeller test edilmiş ve bu yapılarla aynı veri seti üzerinde sistematik karşılaştırmalar gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın özgün katkılarından biri olarak, MetaFormer mimarisinden esinlenilerek altı yeni hibrit yapı önerilmiştir. Bu yapılar, konvolüsyonel, rastgele, kimliksel ve Transformer bloklarının farklı kombinasyonlarıyla oluşturulmuş ve sınıflandırma doğruluğu, model karmaşıklığı ve eğitim süresi gibi çok boyutlu ölçütlerle değerlendirilmiştir. Ayrıca, DeformationScore adını taşıyan ve lokal doku yoğunluğu ile kenar duyarlılığına dayalı skor üretimi gerçekleştiren yeni bir token mixer modülü tasarlanmış; MetaFormer çerçevesine entegre edilerek DeformationScoreFormer adlı tamamen yeni ve özgün bir model ortaya konmuştur. Model performansları; doğruluk, F1 skoru, karışıklık matrisi ile eğitim ve kayıp eğrileri gibi metrikler üzerinden ayrıntılı olarak değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar hem klasik CNN tabanlı modellerin hem de Transformer ve MetaFormer mimarilerinin sınırlı veri koşullarında dahi zeytin meyvesi hastalıklarını yüksek doğrulukla sınıflandırabildiğini ortaya koymuştur. Özellikle önerilen hibrit MetaFormer yapılarının, bazı durumlarda daha düşük hesaplama maliyetiyle daha yüksek sınıflandırma başarımı sunduğu gözlemlenmiştir. Bu çalışma, zeytin üretiminde hastalık tespiti ve kalite kontrol süreçlerine yönelik derin öğrenme tabanlı yaklaşımların etkinliğini göstermekte; aynı zamanda tarımsal görüntü analizinde model seçimi ve mimari tasarım kararlarına rehberlik eden bir kaynak sunmaktadır.
Design & application of low power interior permanent magnet motors
This thesis presents the design, analysis, experimental achievement and performance of an Interior Permanent Magnet (IPM) motor for use in low power range applications. IPMs are suitable for use in household appliance motors, pumps, small electric vehicles, air compressors motor and industrial fan motors. IPMs can significantly reduce power consumption compared to alternative motor types of similar power. In this thesis, an IPM has been designed and tested for use in low power electric applications. The IPM design aims to achieve maximum torque and power density at high efficiency while keeping losses low. The three basic components of the motor design, stator, rotor and permanent magnets, are considered separately with the aim of high efficiency. In order to minimize the cogging torque and thus improve the dynamic performance of the motor, a distributed winding structure is used in the stator windings. Permanent magnets are used in the rotor to provide high torque density in IPM. The magnets used are selected from high strength materials for structural integrity. The motor performance was analyzed by Finite Element Method and the results obtained were verified with the tests performed in the experimental study. According to the results obtained, it is revealed that the IPM shows a good dynamic performance with low cogging torque at high efficiency.
Kartezyen robot kullanarak manyetik akının haritalandırılması
The permanent magnet circuits is becoming increasingly important to produce. The general purpose is to separate the ferromagnetic parts in the intended bulk (garbage, wheat, etc.). However, there is no standardized control in their production. However, the magnets coming from the manufacturers those can show variability in attraction forces. This situation becomes important when large and sensitive magnet circuits are made. The control of the magnet circuit to make the intended performance is very important. These magnet circuits are used to protect very expensive devices in the mining and recycling sector. Failure or unplanned maintenance of these devices may results very high costs. Here we have worked on a Cartesian robot with features similar to the CMM to give this control. In this study, a CAD model of system has been developed and analyzed in Solidworks. The chassis of Cartesian Magnetic Flux Mapper (CMFM) has been assembled from laser cut and on the shelf part.
Nesnelerin interneti tabanlı makine öğrenmesine dayalı seçici sulama sistemi tasarım ve uygulaması
Son yıllarda hızlı nüfus artışıyla su tüketiminin artması, iklim değişikliği nedeniyle doğal su kaynaklarının azalması ve bilinçsiz tarımsal sulama sonucunda tatlı su kaynakları için ülkeler arası rekabetin artmasına sebep olmaktadır. Dünya nüfusu hızla artmakta ancak bu artışa paralel olarak tarımsal üretim aynı doğrultuda artmamaktadır. Tarımsal üretimdeki yetersizliğin sebeplerinden bir tanesi geleneksel yöntemlerle sulamanın hala yaygın olarak kullanılmasıdır. Geleneksel tarımsal sulamada, bitkinin ihtiyacından fazla su verilmekte ve suyun birçoğu bitki tarafından kullanılmadan buharlaşmaktadır. Tarımsal üretimde, su kullanımını en uygun seviye de tutmak, enerji tüketimini azaltmak ve mahsullerin kalitesini arttırmak için tarımsal sulamada akıllı teknolojilere olan ihtiyaç her geçen gün artmaktadır. Bu tez çalışmasında; tarımsal sulamada su kullanımını verimli hale getirilmektedir. Bitkiye özgü sulama programı oluşturacak nesnelerin interneti tabanlı ve makine öğrenmesine dayalı bir sistem tasarımı gerçekleştirilmiştir. Toprak nem verileri Kablosuz sensör ağ (WSN) tabanlı sistemi ile toplanmıştır. Seçici Sulama Sisteminin (SSS) karar verme mekanizmasına yardımcı olarak, FAO CROPWAT programı tarafında bitkilere özgü oluşturulan sulama suyu verileri kullanılmıştır. Elde edilen veriler doğrultusunda, bitkiye özgü sulama suyu miktarı, regresyon algoritmaları uygulanarak tahmin edilmiştir. Makine öğrenmesi ile elde edilen veriler MQTT protokolü ile NodeMCU işlemcisine gönderilerek suyun geçişine izin veren Selenoid Valflerin kontrolü sağlamıştır. Sistemde damla sulama yöntemi kullanılacaktır. Çalışmamızın enerji ihtiyacı Fotovoltaik (FV) sistemden elde edilmiştir.
Klasik ve modern kontrol metotlarının performansını karşılaştıran gerçek zamanlı deney düzeneği tasarımı
Mühendislik bölümlerinin lisans ve lisans sonrası eğitim seviyelerinde, kontrol sistemleri eğitimi önem arz etmektedir. Elektronik, bilgisayar ve makine bölümlerinde verilen bu alandaki derslerin amacına ulaşabilmesi için teorinin yanında uygulama destekli olması gerekmektedir. Teori odaklı mühendislik eğitiminde uygulamaya da yer verilmesi, mühendislik öğrencilerine farklı sektörlerdeki problemlerini çözme kabiliyeti kazandıracaktır. Bu çalışmada kontrol deney düzeneği ve deney tasarımı yapılması üzerine çalışılacaktır. Kurgulanan deney düzeneğinde temel problemleri basit ve açık şekilde göstermesi dersin başarısı açısından önemlidir. Bu tez çalışması DC motor hız kontrol ve sıcaklık kontrol problemini sayısal kontrol yöntemleri kullanarak modern ve klasik kontrol yöntemlerinin birbirlerine göre avantaj ve dezavantajlarını mühendislik öğrencilerinin görmelerini sağlamaktadır. Ayrıca yeni bir metot geliştiren araştırmacıların mevcut sonuçlarla kendi sonuçlarını karşılaştırabilmelerine imkân sağlayacaktır. Çalışmada ilk olarak deney sistemindeki malzemelerin davranış özellikleri kullanılarak sistem matematiksel modeli çıkartıldı. Çıkarılan matematiksel model kullanılarak ve/veya matematiksel modeli çıkartılamayan sistemler için klasik ve modern kontrol metotlarıyla kontrol sistemi tasarlanmıştır. Tasarlanan kontrol sisteminin benzetim programıyla davranışı çıkartılacak, son olarak DC motor veya sıcaklık kontrol deney düzeneği üzerinde çalıştırılmıştır. Son olarak deney düzeneğini kullanan mühendislik öğrencileri üzerinde anket çalışması yapılarak, deney sisteminin öğrenimlerine etkileri tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Kontrol sistemleri eğitimi, PID denetim, PID kat sayı belirlenmesi, Deney düzeneği tasarımı
Eğitim amaçlı kullanılacak bir üç eksenli dik işlem CNC makinesi dizaynı ve imalatı
Günümüzde gerçekleştirilen üretimde torna, freze gibi geleneksel işlem makinaları üretim süresi, hız, maliyet, hassasiyet gibi avantajlarından dolayı otomatikleştirilerek CNC (Computer Numerical Controller) adını verdiğimiz makinalar haline getirilir. Bilgisayar destekli çizim (Computer Aided Drawing) programı ile tasarlanan ürünler bilgisayar destekli üretim (Computer Aided Manufacturing) ile bir üretim dosyası çıkartılarak ürünün ham materyalden işlenme yöntemi düzenlenir. Yardımcı programlar ile bu üretim dosyasında yer alan işlem kodları işlenerek CNC makinası üzerindeki motorlar kontrol edilir. Bu tezde, üniversite eğitimine yardımcı olması amacıyla bir CNC tezgahı imal edilmiştir. CAM dosyasını işleyecek hazır bir program kullanılmak yerine Visual C# dilinde yeni bir yazılım yazılmış, böylece komut listeleri kullanıcı tarafından kontrol edilebilmiştir. Bilgisayar ara yüzünde olduğu gibi, ARM mikroişlemci mimarisi tabanlı Texas Instruments Stellaris LM3S811 geliştirme kartında da sık kullanılan komutlar için algoritmalar geliştirilmiştir. Uygulamalı eğitim olarak hem makina mühendisi hem elektronik mühendisi öğrencilerine öğretim materyali bir sistem haline getirilmiştir.