Browsing by Author "İrfanoğlu, Bülent"

Now showing 1 - 16 of 16

Aktif İniş Takımının Dört Pervaneli Hava Aracı Dinamiği Üzerindeki Etkileri
(2015) Yıldız, Mehmet; Arıkan, Kutluk Bilge; İrfanoğlu, Bülent; Department of Mechatronics Engineering
Bu tez kapsamında, birçok ticari multirotor sisteminde kullanılmakta olan açılır-kapanır aktif iniş takımlarının multirotor sistemlerinin yönelim dinamikleri üzerindeki etkisini incelenmektedir. Sistemin stabilizasyonuna yardımı, yönlendirme ve çevikliğini geliştirme amacı ile kullanımı tartışılmıştır. Tez kapsamında, ticari bir Quadrotor şasesi, eyleyicileri, sürücüleri ve açık kod kaynaklı bir gömülü uçuş kontrolcü kartı kullanılarak bir Quadrotor test sistemi oluşturulmuştur. Quadrotor test sistemi aktif iniş takımı ile birlikte Matlab/Simulink ortamında modellenmekte olup, yönelim dinamikleri kontrolü için gömülü uçuş kontrolcüsündeki PID kontrolcüsü kullanılmaktadır. Bu kontrolcü test düzeneği üzerinde ayarlanmaktadır ve ayarlanan kontrolcü değerleri oluşturulan Quadrotor modeli üzerinde uygulanmaktadır. Bu model kontrolcü parametrelerini optimize etmek için kullanılmaktadır. Aktif iniş takımı için basit bir servo motor mekanizması kullanılmaktadır ve Quadrotor sisteminin yuvarlanma eksenine etki etmektedir. Servo motorların pozisyonlarının kontrolü gömülü uçuş kontrol kartı üzerinden yapılmaktadır. Yapılan testler, aktif iniş takımının, sistem stabilizasyonunu geliştirmede, yönelimde ve çevikliği geliştirmede kullanabileceğini göstermektedir.
Biyobenzetim Tasarım Metodolojisinin, Tersine Mühendislik ile Biyobenzetim Robot Tasarımı, Denetimi ve Bilişsel Tanıma Üzerinde Geliştirilmesi
(2012) Erden, Abdülkadir; Bızdoaca, Nicu Geprge; Alıew, Fuad; Erden, Zühal; İrfanoğlu, Bülent; Arıkan, Kutluk B.; Urgun, Doğan
-
Çok Değişkenli Bir Sistemin Aktif Bozucu Dışlama Kontrolcüsü ile Denetimi
(2019) Askır, Alyaseh Nagı M.; İrfanoğlu, Bülent; Nazlıbilek, Sedat; Department of Mechatronics Engineering
Bu tezde sunulan araştırma, minimum evre modundaki doğrusal olmayan dördül tank sisteminin (DTS) denetiminde, doğrusal ve doğrusal olmayan Aktif Bozulum Dışlama Denetimi (DABDD ve DOABDD) için yeni bir uygulama ile ilgilidir. Bu, doğrusal olmayan çok girişli çok çıkışlı ir sistemdir ve doğrusal olmayan çok değişkenli denetim stratejilerinin etkinliğini kanıtlamak için kullanılan bir platformdur. İlk olarak, dördül tank sürecinin yapısı hiyerarşi açısından düzenlenmekte, sürecin dinamik davranışını uygun şekilde temsil eden doğrusal olmayan matematiksel bir model kullanılmaktadır. Daha sonra, dördül tank sürecini denetlemek için doğrusal aktif bozulum dışlama denetim stratejisi önerilmektedir. DABDD tekniğine ilişkin denetim yasası, doğrusal durum geribesleme (DDG) denetleyicisi ile toplam bozulumların kestiriminde ve model belirsizliklerinin düzeltilmesinde önemli bir rol oynayan doğrusal genişletilmiş durum gözleyicisinin (DGDG) bir bileşimi olarak tasarımlanmıştır. Bu belirsizliler denetim yasası tarafından müteakiben ortadan kaldırılacaktır. Dördül tank sisteminin denetim döngüsü genellikle sürecin kararlılığını olumsuz yönde etkileyen sistem belirsizlikleri ve dış bozucular gibi hususlara maruzdur. Bu nedenle, doğrusal olmayan aktif bozulum dışlama denetim stratejisi keza sistemin gürbüzlüğünün artırılması için dördül tank sistemi olarak tasarımlanmaktadır. Kayıcı moda bir denetleyici olan durum geribesleme denetleyicisi doğrusal olmayan genişletilmiş durum gözleyicisi (DOGDG) ile birleştirilmiştir. Kestirim sürecinin doğruluğunu artırmak maksadıyla, doğrusal olmayan aktif bozulum dışlama denetleyicisi yapısına doğrusal olmayan entegre optimal denetim fonksiyonu ilave edilmiştir. Son olarak, önerilen denetim yöntemlerinin performansını değerlendirmek için önerilen yöntemler oransal denetleyicili doğrusal olmayan geribesleme doğrusallaştırıcı ile kıyaslanmıştır. Ayrıca denetleyici dördül tank sürecinin doğrusal olmayan türevsel denklemlerinin Matlab®Simulink® ortamında oluşturulmasıyla gerçeklenmiştir. Simülasyon sonuçları, parametre belirsizliklerine ve ayrıca harici bozucu etkilerin bulunmasına rağmen, bu tezde önerilen DOABDD tekniği, diğer stratejilere kıyasla, dördül tank sisteminin alttaki tankların içindeki sıvı seviyesini arzu edilen çalışma noktalarında tutarak, denetim sürecinin ana hedeflerini başarmada yüksek derecede bir etkinliğe sahip olduğunu göstermiştir.
Çok Rotorlu İha'ların Bozucu Giriş Dışlama Tabanlı Denetlenmesi
(2016) Aydemir, Mete; İrfanoğlu, Bülent; Yıldız, Erdinç Nuri; Department of Mechatronics Engineering
Bu çalışmanın başlıca odağı, iki serbestlik dereceli robot kol bulunduran döner kanatlı uçan platformların denetlenmesidir. Tasarlanan denetleyici hem parametre değişimleri hem de robot kolun haraketi sırasında oluşan bozucu girişleri dışlamaktadır. Bu amaçla etkin bozucu giriş dışlama denetimi (ing. ADRC) yöntemi uyarlanmış ve bozucu giriş dışlama yetenekleri incelenmiştir. Çok rotorlu sistemin iki serbestlik dereceli kol ile beraber haraket denklemleri Newton-Euler yaklaşımı kullanılarak türetilmiştir. ADRC yönteminin başarımı, uçuş testleri yoluyla ticari çok rotorlu sistemlerde sıklıkla kullanılan iki döngülü Oransal-İntegral-Türevsel denetleyici ile karşılaştırılmıştır. Çok rotorlu sistemin regülasyon ve bozucu dışlama performansları değişik başarım ölçütleri kullanılarak kıyaslanmıştır. Robot kolun hem yalpa hem de yunuslama eksenlerini aynı anda etkileyen bozucu yarattığında ADRC'nin daha iyi başarım sergilediği görülmüştür.
Control of Two Wheel Self Stabilizing Mobile Robot With a Simple Arm
(2014) Kara, Sertaç Emre; Arıkan, Kutluk Bilge; İrfanoğlu, Bülent; Department of Mechatronics Engineering
Bu tezde kollar ile desteklenmiş iki tekerlekli ters sarkaç robotunun mekanik ve elektronik yapısı çalışılmıştır. Ayrıca katsayı diagram metodunun (KDM) tasarımı ve uygulanması ele alınmıştır. Mekanik ve elektronik yapı mekatronik mühendisliği açısından tasarlanıp üretilmiştir. Sistemin eğim açısını ölçmek için tek serbestlik dereceli ataletsel ölçüm birimi (AÖB) tasarlanmıştır. Robotik platformun kolları simülasyonda ve gerçek zamanda incelenmiştir. Kollar simülasyonda harici bozucu etkenleri oluşturmak ve dengelemeye yardımcı olmak için kullanılmıştır. Gerçek zamanda KDM denetimcinin kararlılık verimliliği çalışılmıştır. Sisteme gerçek zamanda harici bozucu ve dahili bozucu etken (kolların etkisi) uygulanırken, KDM denetimcisi sistemin açısal dengesini ve doğrusal yer değiştirmesini sağlamaktadır.
Dört Pervaneli Hava Aracının Yükseklik ve Yönelim Kontrolü
(2012) Güçlü, Anıl; Arıkan, Kutluk Bilge; İrfanoğlu, Bülent; Department of Mechatronics Engineering
Bu tez çalışmasında, düşük maliyetli eyleyiciler ve sürücülerle oluşturulan dış mekanda uçacak dört rotorlu hava aracının (Quadrotor) yükseklik ve yönelim dinamiklerinin kontrolü amaçlanmıştır. Quadrotor, kontrolcü tasarımından önce Matlab/Simulink ortamında matematiksel olarak modellenmiştir. Yönelim dinamiklerini kontrol etmek amacıyla, LQR tip kontrolcü tasarlanmış, benzetimi yapılmış ve sisteme uygulanmıştır. Sapma ve yükseklik dinamiklerinin kontrolü için iki farklı PID tip kontrolcü tasarlanmıştır. Tasarlanan kontrolcüler değişik test düzenekleri kullanılarak sisteme uygulanmıştır. Denetimciler, xPC Target kullanılarak fiziksel sisteme uygulanmış ve kontrolcü parametre ayarlamaları yapılmıştır. Yapılan testler, bu temel kontrolcü yapıları ile yükseklik ve yönelim dinamikleri kontrolünün, başarılı bir şekilde sağlandığını göstermektedir.
Harici Moment Büyüklüğüne Bağlı Olarak Enerji Üreten Yeni Bir Eksenel Akılı Adımlı Kalıcı Mıknatıslı Senkron Üreteç
(2018) Mohammed, Esmaıl Saguır Ebrahım; İrfanoğlu, Bülent; Nazlıbilek, Sedat; Department of Mechatronics Engineering
Günümüzde küresel ısınma fenomeni artıyor ve ana neden geleneksel enerji üretiminden ve artan enerji talebinden geliyor. Yenilenebilir enerji kaynakları rüzgar, güneş, deniz enerjisi ve nehir enerjisi, bu olguyu azaltmak uygun olmalarinin yaninda ayni zamanda enerji uretimine de katki saglamaktadirlar. Son zamanlarda, elektrik enerjisi üretimi için alternatif enerji popüler hale gelmiştir. Elektrik enerjisi üretmek için çok çeşitli makineler var. Üreteçlerin çoğunda, üretilen gücü regüle etmek için dişli kutuları (şanzıman) kullanılmıştır. Bununla birlikte, bu dişli kutularının rüzgar türbini üreteçlerine bağlamak bazı dezavantajlara sahip olabilir. Örneğin, bu tür sistemler periyodik bakımı gerektirir ve sık görülen arızalara maruz kalabilir. Metal parçalardaki sürtünmeler nedeniyle verimlilikte azalma ve dolayısıyle enerji kaybına neden olabilirler. Güvenilirlikleri azdır. Ağırlıkları fazladır. Bunların periyodik bakımlarını yapmak zor olabilir. Bu dezavantajlardan kaçınabilmek için bu çalışmada üç fazlı çok kademeli eksenel akılı daimi mıknatıslı çekirdeksiz bir üreteç tasarlanmış, modellenmiş, analiz edilmiş ve kontrolü sağlanmıştır. Burada amaç, dişli kutusu olmaksızın doğrudan bağlantı sağlayabilecek bir üretecin tasarımı ve kontrolünü gerçeklemektir. Elde edilecek elektronik denetleyicinin hantal dişli kutularının yerini alması hedeflenmiştir. Bu sayede sıstem bazı önemli avantajlara sahip olacaktır örneğin sistem düşük rüzgar hızlarında enerji sağlayabilecektir, sistemin boyutlarını küçültecek ve ağırlığını düşürecektir, gürültüyü azaltma eğiliminde olacaktır ve sistemin verimliliğini ve güvenilirliğini artıracaktır.
İki Ayaklı Yürüyen Bir Makinanın Geliştirilmesi
(2013) Zadeh, Mohammad Hassan Gol Mohammad; Arıkan, Kutluk Bilge; İrfanoğlu, Bülent; Department of Mechatronics Engineering
Bu çalışmada iki ayaklı robot?un (BİROL), tasarımını ve uygulamasını gerçekleştirip dinamik yürümesinin test edilmesi planlanmıştır. BİROL?un en önemli özellikleri 12 serbestlik derecesinin olması ve servomotorla çalışmasıdır. Bu çalışmada BİROL?un kontrolü ve simülasyonu MATLAB / Simulink ortamında, gerçek zamanlı uygulamalar kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kontrolcü tasarımına başlamadan önce, matematiksel model, Denavit-Hartenberg ve Newton-Euler yöntemi kullanılarak elde edilmiştir. Bir istikrarlı çevrimdışı yürüme modeli, merkezi örüntü üreteçlerini (CPG) kulanarak önce bir masa üstü yürüyen robot sonra da BIROL için oluşturulmuştur. Robotun dengesini sağlamak için tüm eklemlerinin gerekli yörüngesini oluşturan ve sıfır moment noktasını (ZMP) sağlayan, bir hareket modeli kullanılmıştır. Güç sensörleriyle yapılan ölçümler, gerçek sistemde ve simülasyonda yer teması gücü karşılaştırması için kullanılmıştır.
İki Tekerlekli Elektrikli Araç Tasarımı
(2011) Göçmen, Ayça; İrfanoğlu, Bülent; Arıkan, Kutluk Bilge; Department of Mechatronics Engineering
Bu tezde, iki tekerlekli kendini dengeleyebilen elektrikli araç çalışıldı. 2TEA (2 Tekerlekli Elektrikli Araç) hem taşıyıcı hem de robotik modda çalışabilmektedir. İlk hedef yunuslama dinamiğinde kararlılığı sağlamaktır. Bu tez, durum geri beslemeli kontrol metotunun tasarımı ve uygulanmasına yoğunlaşmaktadır. Sistem taşıyıcı modundayken dengeyi sağlayabilmek için sürücü öne(veya arkaya) eğildiğinde öne(veya arkaya) doğru hareket etmektedir. Ayrıca gözlemci tasarımı robotik durum için uygulanmaktadır. Böylelikle hız durumu sisteme geri besleme olarak dönebilmektedir. Bunlara ek olarak, bu çalışma fiziksel sistemin iyileştirilmesi, parametre hesabı ve matematiksel modelin iyileştirilmesini kapsamaktadır.
İki Tekerlekli İki Dönerkanat Sistemine Sahip Melez Robotik Sistem Tasarımı
(2010) Küçük, Doğanç; İrfanoğlu, Bülent; Arıkan, Kutluk Bilge; Department of Mechatronics Engineering
Tez kapsamında iki tekerlekli iki dönerkanat sistemine sahip melez robotik sistem yapısı ayrıntılarıyla açıklanmıştır. Bu çalışma, yerde seyredebilen, gerektiğinde dikey kalkış gerçekleştirip havada seyredebilen melez sistem projesinin ilk aşamasıdır. Fiziksel sistemin ilk tasarımını, matematiksel modele göre tasarlanmış çeşitli kontrol sistemlerini ve bu kontrol sistemlerinin benzetimlerini içermektedir. Sistem mekatronik tasarım prensiplerine göre tasarlanmış ve fiziksel olarak inşa edilmiştir. Eyleyiciler, algılayıcı sistemi, kontrol donanımı ve fiziksel yapı tasarımı konuları, matematiksel model ve kontrol sistem tasarımı süreçleri ile eş zamanlı olarak düşünülmüştür. Kara ve hava hareketleri için, doğrusal olmayan hareket denklemleri türetilmiştir ve bu denklemler durum uzayı biçiminde doğrusallaştırılmıştır. LQR ve hata uzayı yaklaşımı türünde kontrol sistemleri matematiksel model ve benzetimler kullanılarak tasarlanmıştır. Kara hareketi için LQR ve hata uzayı yaklaşımı türünde kontrol sistemleri tasarlanıp gerçek sistem üzerinde uygulanmıştır. Hava hareketi içinse PID ve LQR tipi kontrol sistemleri viiigerçek sistem üzerinde uygulanmıştır. Bu çalışmada, hava hareketi kısmında sistemin yönelim dinamiklerinin dengelenmesi düşünülmüştür. Tasarlanan kontrol sistemleri fiziksel sistem üzerinde uygulanmış ve deneysel olarak ayarlanmıştır. Kontrol sistemleri, Matlab ortamında geliştirilmiş ve gerçek zamanlı uygulaması Simulink arayüzü ile gerçekleştirilmiştir. Gömülü kontrolcü tasarımı ve uygulanması bu aşamada çalışmaya dahil edilmemiştir. Kara hareketinde, LQR ve PID tipi kontrol sistemleri sistemin davranışının kararlı hale getirilmesi için, hata uzay yaklaşımı ise referans takip kontrolü için kullanılmıştır. Hava hareketinde ise sistemin davranışının kararlı hale getirilmesi için LQR tipi kontrolcü kullanılmıştır. Hava ve Kara hareketleri kontrol sistemleri arasındaki geçiş, sistemin yer ile arasında olan mesafeyi ölçen bir mesafe ölçüm algılayıcısı ile sağlanması öngörülmüştür. Gerçekleştirilen deneyler, sistemin kara ve hava hareketlerinde davranışının dengelenebildiğini göstermektedir. Sistem kara ve hava hareketlerinde seyir kontrolünün gerçekleştirilmesine açıktır.
İki Tekerlekli Üç Rotorlu Melez Robotun Yönelim ve İrtifa Denetimi
(2013) Alwafi, Husein; İrfanoğlu, Bülent; Arıkan, Kutluk Bilge; Department of Mechatronics Engineering
İki tekerlekli üç döner kanatlı (2W3R) hibrid robot bu tezde incelenen yerde gidebilen ve havada gezinebilen, yeni bir sistemdir. Sistemin fiziksel yapısı Uçan Robotlar Laboratuvarında bir ders projesi olarak lisans öğrencileri tarafından Atılım Üniversitesi Mekatronik Mühendisliği Bölümünde yapılmıştır. Bu tez çalışmasının temel konusu sistemin havada stabil olarak gezinebilmesi için bir durum geri beslemeli denetimci tasarımı ve uygulanmasıdır. Yalpa (roll), yunuslama (pitch) ve sapma (yaw) dinamiklerinin eyleyiciler kullanılarak stabilizasyonu çalışılmıştır. İlk olarak doğrusal olmayan hareket denklemleri yazılmış, daha sonra doğrusallaştırılmış geribesleme (linear feedback linearization) ve lineer kuadratik regülatör (Linear Quadratic Regulator) kullanılmış ve Matlab Simulink içinde kontrolcüler geliştirilmiştir. Belirli test ve deneyler, mekatronik tasarım prensiplerine dayanarak 2W3R'ın fiziksel yapısının iyileştirilmesi, parametre hesaplamaları, eyleyici ve duyucuların seçimi, matematiksel modellerin oluşturulması ve son olarak denetleyicilerin karşılaştırılması verilmiştir.
Modern Denetim Yaklaşımları Kullanan Tek Makinalı Sonsuz Büs Sistemi için Gürbüz Güç Sistemi Kararlılaştırıcı
(2019) Alı, Issa Yousf Saıd; İrfanoğlu, Bülent; İrfanoğlu, Bülent; İrfanoğlu, Bülent; Nazlıbilek, Sedat; Department of Mechatronics Engineering; Department of Mechatronics Engineering
Elektriğe olan talebin hızla artması nedeniyle, günümüzde güç sistemleri çeşitli kararsızlık sorunlarına neden olan ve potansiyel olarak ciddi teknik zorluklara yol açan kararlılık sınırları yakınında çalıştırılmaktadır. Konvansiyonel Güç Sistemi Kararlaştırıcıları (KGSK) güç sistemlerinde en yaygın kullanılan denetleyiciler olduğu için, konvansiyonel güç sistem kararlaştırıcılarının performansını artırmak için son yıllarda Genetik algoritmalar, bulanık mantık, partikül sürüsü gibi bazı akıllı optimizasyon algoritmaları kullanan pek çok teknik önerilmiştir. Ancak, kararlılaştırıcı parametrelerinin optimal bir şekilde ayarlanması vasıtasıyla tatminkar bir derecede yerel optimizasyon sağlanabilmiş olmasına rağmen, kararlılaştırıcıların gürbüzlüğü halen kuşkuludur ve çalışma noktası değişiklikleri ve bazı beklenmeyen bozucu etkiler vukuu bulduğunda iyi bir performans garanti etmeyebilmektedir. Bu tezde sistemin dinamik kararlılığının artırılması için güç sisteminde modern gürbüz denetim stratejilerinin iki türünün bir uygulaması sunulmaktadır. Bu iki tür denetim stratejisi Aktif Bozulum Dışlama Denetimi (ABDD) ile Geribesleme Hata Öğrenme Denetimi (GHÖ)'dir. İlk önerilen denetleyici olan ABDD algoritması, bu tür sistemlerde yaygın olarak karşılaşılan sorun yaratıcı bozucu etkilere karşı güç sistemini daha gürbüz kılan bir üstünlüğe sahiptir. ABDD yaklaşımının en önemli özelliği, bazı şartlar altında sistem modeli hakkında çok az bir bilgi gerektirmesidir. Gürbüz bir denetleyici tasarımlamak için açık döngü transfer fonksiyonuna ait bir bilgi oldukça yeterli olmaktadır. İkinci denetleyici olan GHÖ sistemin dinamik kararlılığını artırmak için geribesleme hata öğrenme denetim stratejisi çerçevesinde Yapay sinir Ağı (YSA) teknolojisi kullanan bir denetleyicidir. Konvansiyonel güç sistem kararlılaştırıcısı ile sinir ağını birleştiren GHÖ denetleyicisinin yapısal konfigürasyonunun doğası, onu, yapay sinir ağlarının adaptasyon ve doğrusalsızlık gibi ilave özellikleriyle birlikte, KGSK'nın iyi bilinen avantajlarını içeren güçlü bir denetleyici kılar. Bu tez çalışmasında önerilen ABDD ve GHÖ denetleyicileri küçük bozulmalar altında harici bir reaktans üzerinden Sonsuz Büs'e bağlı Senkron Makinadan ibaret bir güç sistemi için geliştirilmiştir. Hem ABDD ve hem de GHÖ'nün etkinlikleri her ikisinin de optimal olarak akordlu konvansiyonel güç sistem kararlaştırıcı ile kıyaslanmasıyla doğrulanmıştır. Ayrıca, bu kıyaslama önerilen ABDD ve GHÖ denetim stratejilerinin geniş bir çalışma koşulu aralığında yapılmıştır. Tüm testler ve durum çalışmaları Matlab®Simulink® ortamında icra edilmiştir. Simülasyon sonuçları önerilen denetim yöntemlerinin farklı yüklenme koşulları varlığında özellikle de konvansiyonel kararlaştırıcıların başarısız kaldığı bazı kritik çalışma noktalarında sistem kararlılığı ve yüksek performans sağladıklarını göstermiştir.
Osilasyon yapan dinamik sistemlerin kesirli dereceli modellenmesi
(2015) Agila, Adel; İrfanoğlu, Bülent; Eid, Rajeh; Department of Mechatronics Engineering
Son yıllarda, dinamik sistemlerin kesirli dereceli modellenmeleri ile ilgili çalışmalara özelönem verilmektedir. Kesirli dereceli modellenen osilasyon yapan dinamik sistemler bu sistemlerdendir ve modelleme için çeşitli yöntemler kullanılmaktadır. Bu tezde, kesirli gösterimler kesirli dereceli matematik ve değişimlere dayanarak iki gruba ayrılmıştır: Birinci grup, kesirli Euler-Lagrange denklemleriyle gösterilen serbest olarak osilasyon yapan sistemlerdir. Kesirli gösterim değişken katsayılı, homojen ikinci dereceden diferansiyel denklemlerin sönümleme katsayında bulunmaktadır. ikinci grupta, diferansiyel operatörler kesirli üslüdürler. Ele alınan örnek çalışmalar, kesirli sönümleme terimlerine sahip, ikinci dereceden homojen veya homojen olmayan, üç terimli kesirli dereceli diferansiyel denklemlerdir. Belirtilen iki grup genişletilmis¸ kesirli Euler-Lagrange denklemleriyle ifade edilen modelleri oluşturmak için birleştirilmiştir. Bu modellerde, kesirli diferansiyel operat örler yanlız sistemin sönümleme teriminde bulunmaktadır. Ek olarak, sönümleme terimlerinin zamana bağlı değişebilen katsayıları kesirli derecelidir. Kesirli modellenmiş ve osilasyon yapan sistemlerin davranışlarını elde etmek için hibrid bir yöntem aktarılacaktır. Bu sistemler, ikincinci dereceden, homojen, üç-terimli ve kesirli sönümleme terimi olan diferansiyel denklemler ile modellenmiştir. Bu sistemlerin davranışları, Wright fonksiyonları tabanlı sonuçlarla karşılaştırılmıştır.
Strawberries Maturity Level Detection Using Convolutional Neural Network (cnn) and Ensemble Method
(Computer Vision and Machine Learning in Agriculture, 2023) Daşkın, Zeynep Dilan; Khan, Muhammad Umer; İrfanoğlu, Bülent; Alam, Muhammad Shahab; Mechatronics Engineering; Department of Mechatronics Engineering
Harvesting high-quality products at an affordable expense has been the prime incentive for the agriculture industry. Automation and intelligent software technology is playing a pivotal role in achieving both practical and effective solutions. In this study, we developed a robust deep learning-based vision framework to detect and classify strawberries according to their maturity levels. Due to the unavailability of the relevant dataset, we built up a novel dataset comprising 900 strawberry images to evaluate the performance of existing convolutional neural network (CNN) models under complex background conditions. The overall dataset is categorized into three classes: mature, semi-mature, and immature. The existing classifiers evaluated during this study are AlexNet, GoogleNet, SqueezeNet, DenseNet, and VGG-16. To further improve the overall prediction accuracy, two Ensemble methods are proposed based on SqueezeNet, GoogleNet, and VGG-16. Based on the considered performance matrices, SqueezeNet is recommended as the most effective model among all the classifiers and networks for detecting and classifying the maturity levels of strawberries.
Üç Döner Rotorlu İnsansız Hava Aracının Yönelim ve İrtifa Denetimi
(2013) Kaçar, Alp; Arıkan, Kutluk Bilge; İrfanoğlu, Bülent; Department of Mechatronics Engineering
Bu tezde üç dönerkanatlı döner rotorlu bir insansız hava aracının (İHA) tasarımı ve İHA'nın yönelim ve irtifa dinamikleri için denetimci tasarımı çalışmaları yapılmıştır. Üç döner rotora sahip İHA isterlere gore tasarlandıktan sonra karbonfiber çubuklar, plastik parçalar, eğimlendirme mekanizması ve ayaklarının üretimi tamamlanmıştır. Tasarım sürecinde matematiksel model de kurulmuştur. Söz konusu model doğrusallaştırılmış, kararlılık ve referans girdi takibini sağlayacak doğrusal kuadratik regulator (LQR) tasarımı gerçekleştirilmiştir. Doğrusal ve doğrusal olmayan sistem için benzetim ortamında testler yapılarak, Q ve R matrislerinin son ayarlamaları yapılmıştır. Fiziksel sistemde; ataletsel ölçüm birimi, ultrasonik mesafe algılayıcı ve optik akış algılayıcıları kullanılmıştır. Fırçasız DC motorlar ve yüksek hızlı servo motorlar eyleyiciler olarak kullanılmıştır. Benzetimin tamamlanmasının ardından gerçek zamanlı donanım testleri başlamıştır. Denetim algoritması MATLAB, Simulink'te tasarlanmış olup; Real Time Windows Target ve veri toplama kartı kullanılarak gerçek zamanlı denetim uygulaması gerçekleştirilmiştir. Benzetim ve gerçek zamanlı test ortamında sistemin denetimi başarı ile sağlanmıştır.
Uzaktan Kumandalı Dört Rotorlu Bir Platformun Hedef Takip Edebilen Uçan Bir Robota Dönüştürülmesi
(2013) Tansu, Fırat; Arıkan, Kutluk Bilge; İrfanoğlu, Bülent; Department of Mechatronics Engineering
Bu çalışmada uzaktan kumandalı Draganfly Vi Ti Pro model dört rotorlu platformun, hedef takip edebilen bir robota dönüştürülmesi amaçlanmaktadır. Dört rotorlu insansız hava aracının (İHA), yönelim ve yükseklik dinamikleri ve hedef takibi için denetleyici tasarımı konularını incelemektedir. Bu araştırmanın temel amacı yönelim ve yükseklik dinamikleri için normalize edilmiş bir doğrusal kuadratik regülatör (DKR) tasarlamak ve hedef takibini PID deneticisi ile sağlamaktır. Kontrolcü tasarımına başlamadan önce, matematiksel model Euler-Lagrange yöntemi kullanılarak elde edilmiştir. Simülasyonlar ve gerçek zamanlı uygulamalar MATLAB / Simulink ortamında gerçekleştirilmiştir. Hedef tespit algoritmasında, artırılmış gerçeklik uygulamaları için geliştirilmiş C++ kodu olan, ArUco, kullanılmıştır. Tasarlanan denetimciler fiziksel sistem üzerinde uygulanmış ve tatmin edici sonuçlar elde edilmiştir. Gerçek sistem ve benzetim karşılaştırılması yapılmış ve sonuçları tartışılmıştır.