Doktora Tezleri / Doctoral Thesis

Permanent URI for this collectionhttps://ada.atilim.edu.tr/handle/123456789/24

Browse

Now showing 1 - 3 of 3

Elektrikli Otomobillerdeki Li-ion Bataryaların Termal Davranışının Tahmin Edilmesi
(2024) Berbecı, Bernardo Jose Azuaje; Ertan, Hulusi Bülent
Elektrikli araçların popülaritesi artmaya devam ettikçe, lityum-iyon bataryalar (LIBs) üzerindeki araştırma çabaları da yoğunlaşmaktadır. LIB'lerdeki termal kaçak (TR), bu yüksek enerji yoğunluklu pillerin güvenli çalışması için henüz üstesinden gelinmemiş ciddi bir endişe kaynağıdır. EV'nin bataryası kritik bir bileşendir ve arızaya en duyarlı bileşen olarak kabul edilir. LIB arızalanırsa, elektrikli araç hareketsiz hale gelir. Aşırı ısınma ve TR, elektrikli aracın çalışma koşullarından, soğutma sistemindeki bir arızadan veya bazı LIB'lerdeki hatalı çalışmalardan kaynaklanabilir. TR'yi tahmin etmek ve yolcuları uyarmak, elektrikli araçlarda TR kaynaklı LIB arızasından kaynaklanan yaralanmaları azaltmak için kritik öneme sahiptir. Bu tez çalışması, voltaj değişimini, ısı üretimini, sıcaklık artışını ve birLIB'nin çalışma koşulları altında (şarj-deşarj) TR'ye yol açan süreci tahmin etmek için güvenilir bir model önermektedir. Böyle bir model, TR'ye karşı daha dirençli batarya paketleri tasarlamak veya bir batarya paketinin tehlikeli koşullar altında nasıl performans göstereceğini değerlendirmek için kullanılabilir. Bu tezde benimsenen yaklaşım, LIB'nin çok katmanlı bir elektrokimyasal-termal modelinin sayısal analizine dayanmaktadır. Bu kapsamda, ilk olarak modelin geliştirilmesi (Newman ve Hatchard'ın modellerinin entegre edilmesi) ele alınmaktadır. Bu sayısal modelden doğru sonuçlar elde etmek için bir LIB'nin parametrelerinin ayarlanması ve tezdeki yaklaşımın ayrıntıları sunulmuştur. Çeşitli LIB'ler üzerinde deneyler gerçekleştirilmiş ve TR de dahil olmak üzere çeşitli çalışma koşulları altında voltaj ve yüzey sıcaklığı değişimleri ölçülmüştür. Test edilen LIB için voltaj ve sıcaklık ölçümleri, önerilen modelden elde edilen sayısal tahminlerle karşılaştırılmıştır. Önerilen yaklaşımın doğruluğunu kanıtlayan deneysel sonuçlarla mükemmel bir uyum gözlemlenmiştir. Daha sonra, TR başlangıcını tetikleyen koşulları araştırmak ve tanımlamak için önerilen model kullanılarak iki kapsamlı vaka simülasyonu seti gerçekleştirilmiştir. İlk vaka simülasyonu setinde sabit bir çalışma akımı koşulu ve açık hava ortam sıcaklığı varsayılmıştır. İkinci vaka simülasyonu seti, soğutma sistemi arızası durumunda LIB'nin termal tepkisini tahmin etmek için batarya paketinin ortam sıcaklığını da içeren gerçekçi elektrikli araç çalışma koşullarını dikkate almıştır. Bu tezdeki yaklaşım birkaç dakika içinde sonuç verecek şekilde yapılandırılabilir. Tezde ayrıca, geliştirilen yaklaşımın çalışma koşulları sırasında bir TR uyarısı oluşturmak veya bir tehlike meydana gelmeden önce bir LIB'nin çalışma modunu değiştirmek için nasıl kullanılabileceği tartışılmaktadır.
Ticari Radar Platformlarıyla Tahribatsız Muayene için Sar Görüntüleme
(2024) Yalçınkaya, Bengisu; Aydın, Elif; Kara, Ali
Ticari olarak temin edilebilen frekans modülasyonlu sürekli dalga (FMSD) milimetre dalga (mmDalga) radarları, mmDalga teknolojisindeki son gelişmelerle beraber radar görüntüleme uygulamalarında giderek daha popüler hale gelmiştir. mmDalga sensörlerinin derin penetrasyon ve yüksek çözünürlük yetenekleri sayesinde, mmDalga sensörlerini benimseyen sentetik açıklıklı radar (SAR) görüntüleme uygulamaları, tahribatsız muayenede (TM) kusur tespiti için büyük bir vaat taşımaktadır. Bununla birlikte, yüksek çözünürlüklü görüntüleme elde etmek için önerilen algoritmik, yapısal ve deneysel çözümler genellikle yüksek maliyet ve karmaşıklık sorunlarıyla sonuçlanmaktadır. Dahası, verimli işleme açısından optimize edilmiş sistem parametreleriyle düşük yansıtıcı malzemelerdeki asgari kusurları tespit etmek ve kusurlu nesnelerin otomatik tespiti yeterince ele alınmamaktadır. Bu tez, SAR görüntülerinden derin öğrenmeye dayalı otomatik kusur tespiti uygulamasını ve TM uygulamalarında kullanım için özel olarak optimize edilmiş sistem parametrelerine sahip yüksek çözünürlüklü ve uygun maliyetli iki boyutlu (2B) mmDalga SAR görüntüleme sistemini tanıtmaktadır. 77 ile 81 GHz arasında çalışan ticari olarak satılan (TOS) bir FMSD radar sensörüyle entegre edilmiş iki eksenli otonom bir tarayıcı inşa etmekteyiz. Deneysel ölçümler, radar sensörünün tek bir alıcı-verici çiftini kullanan bir laboratuvar ortamında gerçekleştirilmektedir. FMSD radar sinyal özellikleri, mekansal örnekleme aralıkları ve tarama açıklıkları dahil olmak üzere yeniden oluşturulan görüntü kalitesini etkileyen sistem parametreleri, yüksek çözünürlük ve düşük hesaplama karmaşıklığı elde etmek için optimize edilmiştir. Düşük yansıtıcı ve hasarlı olanlar dahil olmak üzere farklı tür ve boyutlardaki nesnelerin SAR görüntüleri elde edilmiş ve sistem parametrelerinin görüntü kalitesi üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Hedef malzemenin bileşiminin SAR görüntüleme üzerindeki etkisiyle birlikte, hedefte görsel olarak tespit edilemeyen kusurların SAR görüntüleme yoluyla tespit edilebilme potansiyeli irdelenmiştir. Ayrıca, derin öğrenme uygulamaları aracılığıyla arızalı nesnelerin otomatik tespiti için eşleştirilmiş filtre tabanlı bir SAR görüntü veri kümesi oluşturma yöntemi önerilmiştir. Bu sayede gerçek SAR ölçümlerinden elde edilen geniş ve çeşitli SAR görüntüleri içeren bir veri seti oluşturulmuş ve derin öğrenme şemalarının TM uygulamalarına uyarlanması sağlanmıştır. Bulgular, önerilen sistemin düşük maliyetli, yüksek çözünürlüklü 2B SAR görüntüleme için ve düşük radar yansıtıcılığına sahip minyatür malzemelerdeki minimal kusurların tespiti için önemini göstermektedir.
Yerdurağan Yörüngeli ve Yerdurağan Yörüngeli Olmayan Uydu Ağlarının Birlikte Varlığı için Uygun Dışlama Bölgesi Tahmini
(2022) Öztürk, Faik; Aydın, Elif; Kara, Ali; Department of Electrical & Electronics Engineering
Bu tezde, ekvator bölgesinde tipik bir Alçak Yörünge takımuydusu (AYT)'ndan Yerdurağan Yörünge (YDY) uydularının yer istasyonlarına yönelik, uyduların bir arada çalışması sebebiyle ortaya çıkabilecek enterferans, dışlama bölgesi daraltılarak analiz edilmektedir. Bu amaçla, Genetik Algoritma (GA) kullanılarak, AYT haberleşme linkinin dışlama açı minimizasyonu ve bant genişliği kullanımına dayalı baskın olmayan çözüm seti elde edilmesi için çok amaçlı bir optimizasyon problemi (ÇOP) tanımlanmıştır. 100 Mbps ve 200 Mbps veri hızlarında, başlangıç noktasına kıyasla dışlama açısının sırasıyla % 21.3 ve % 19.6'ya kadar azaltılabileceği gösterilmiştir. AYT iletişim sistemi için önerilen optimum operasyonel link parametre ayarlaması için sonuçlar incelendiğinde, YDY uydu sistemine yönelik enterferans riski en aza indirilmekte ve yeterli servis kalitesi temin edilmektedir. Bu çalışmada ayrıca bir arada var olan Yerdurağan Olmayan Yörünge (YDOY) ve YDY sistemleri için enterferans azaltma yöntemlerinin analizi ve karşılaştırmalı değerlendirmesi tartışılmaktadır. Bunun için, Uzaysal Izolasyon (UI), Güç Kontrolü (GK) ve Uzaysal Izolasyon Tabanlı Link Uyarlaması (UITLU) metodolojilerinin niceliksel performans değerlendirmesi yapılmıştır. UI ve GK teknikleri ile karşılaştırıldığında, UITLU tekniğinin dışlama açısı metodolojisini daha etkin bir şekilde kullandığı gösterilmektedir. Çeşitli operasyonel koşullarda, GK yöntemi ve UITLU yöntemi birlikte uygulandığında ise, Dışlama Açısı (DA), 100 Mbps veri hızı için % 8'e, 200 Mbps veri hızı için % 8.5'e kadar düşürülebilmektedir. Bu çalışmada sunulan performans değerlendirmesi, uydu operatörüne veya karar vericiye, farklı yörünge uydularının bir arada operasyonu sebebiyle ortaya çıkabilecek enterferansın önlenmesi için uygulanacak enterferans önleme stratejisini belirlemede yardımcı olmaktadır.

Browse

Browsing Doktora Tezleri / Doctoral Thesis by Department "Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı"