Arıkan, Kutluk Bilge

This item is non-discoverable

Arıkan, Kutluk Bilge

Name Variants

K.B.Arikan
Kutluk Bilge, Arıkan
K., Arikan
Arıkan,K.B.
Arıkan, Kutluk Bilge
K.B.Arıkan
Kutluk Bilge, Arikan
Arikan, Kutluk Bilge
K.,Arıkan
A., Kutluk Bilge
Arikan,K.B.
A.,Kutluk Bilge
Arikan, K. B.

Job Title

Doktor Öğretim Üyesi

Email Address

kutluk.arikan@atilim.edu.tr

Main Affiliation

Department of Mechatronics Engineering

Status

Former Staff

Full item page

Sustainable Development Goals Report Points

SDG data could not be loaded because of an error. Please refresh the page or try again later.

Scholarly Output

27

Articles

11

Citation Count

132

Supervised Theses

10 Scholarly Output Search Results

Now showing 1 - 10 of 26

Citation - WoS: 7
Citation - Scopus: 8
Robust and Adaptive Control Design of a Drilling Rig During the Operating Modes
(Sage Publications Ltd, 2019) Sadeghi, Amir Nobahar; Arikan, Kutluk Bilge; Ozbek, Mehmet Efe; Baranoglu, Besim; Mechatronics Engineering; Department of Mechatronics Engineering; Department of Electrical & Electronics Engineering; Manufacturing Engineering
Oil well drilling towers have different operating modes during a real operation, like drilling, tripping, and reaming. Each mode involves certain external disturbances and uncertainties. In this study, using the nonlinear model for the modes of the operation, robust and/or adaptive control systems are designed based on the models. These control strategies include five types of controllers: cascaded proportional-integral-derivative, active disturbance rejection controller, loop shaping, feedback error learning, and sliding mode controller. The study presents the design process of these controllers and evaluates the performances of the proposed control systems to track the reference signal and reject the uncertain forces including the parametric uncertainties and the external disturbances. This comparison is based on the mathematical performance measures and energy consumption. In addition, three architectures are presented to control the weight on bit during drilling process, and also to maintain a preset constant weight on bit, two control approaches are designed and presented.
Araç Dinamiğinin Tek İzli Araç Modeli Yardımıyla Tanılanması
(2004) Arıkan, Kutluk Bilge; Ünlüsoy, Y. Samim; Department of Mechatronics Engineering
Tek izli araç modeli yapısı kullanılarak, aracın dönüş dinamiğini anlatan matematiksel modeller tanılanmıştır. ARMAX ve durum uzayı modelleri parametre kestirimlerinde kullanılmıştır. Öngörü hatası kestir imi yöntemi uygulanmıştır. Kestirilen modellerden tek izli araç modelini oluşturan fiziksel parametreler de hesaplanmıştır.
Citation - WoS: 19
Citation - Scopus: 26
Modelling and Optimisation of an 8 X 8 Heavy Duty Vehicle's Hydro-Pneumatic Suspension System
(inderscience Enterprises Ltd, 2016) Kucuk, Kahraman; Yurt, Hunkar Kemal; Arikan, Kutluk Bilge; Mrek, Huseyin; Department of Mechatronics Engineering
In this paper, modelling of the hydro-pneumatic suspension (HPS) system of a heavy duty vehicle that has all-wheel steering and driving capability is studied. The prototype vehicle of concern is a mobile telescopic crane. The spring and damper effects of the HPS, which is used generally in heavy commercial vehicles and in military vehicles, have been modelled separately. First, HPS dynamics is studied on 1/8 vehicle model and then vehicle dynamics is examined on the MSC ADAMS/Car model. HPS of the prototype vehicle is assessed by some objective functions. In addition, simulation-based optimisation is performed using a 1/8 vehicle model. Various designs are obtained and their performances are compared with that of the prototype vehicle's HPS by the ADAMS/Car model simulations. Modelling and optimisation studies reveal a sound background to improve the prototype vehicle and to design active HPS system.
Citation - WoS: 18
Citation - Scopus: 26
Modelling and Controlling of Drill String Stick Slip Vibrations in an Oil Well Drilling Rig
(Elsevier, 2022) Sadeghi, Amir Noabahar; Arikan, Kutluk Bilge; Ozbek, Mehmet Efe; Mechatronics Engineering; Department of Mechatronics Engineering; Department of Electrical & Electronics Engineering
Mitigating of drill string vibrations, plays a distinctive role in increase of rate of penetration and consequently decrease of the operation costs, prevent of severe damages to drill string and bit, increase of drilling operation quality and safety, and enhance the performances of the controllers. This study deals with modelling and controlling of drill string vibrations with focus on stick slip vibrations in vertical wells. The approach taken to subdivide the drill string into smaller torsional sections and model the complete system dynamically and employ the extracted torsional model to model the stick slip vibrations mathematically. To mitigate and or active control of stick slip vibrations, three architectures are developed and proposed, manipulation of the rotational speed, manipulation of the weight on bit, and increasing of the damping in the bottom of the drill string. The performance of each strategy is analysed individually as well as relative to each other, using a mathematical measure when the drill string length is divided into smaller torsional sections. By the aid of the simulations and mathematical measures, it is shown that manipulation of rotational speeds at the surface may not be an effective solution to reduce the stick slip vibrations, however manipulation of weight on bit and increasing of damping at the bottom of string can be two effective solutions to mitigate these kinds of vibrations. As a general conclusion, it is proved that the manipulation of bottom side drilling parameters is more effective than the manipulation of surface drilling parameters.
İnsansız Hava Aracı ve Fırlatma Kamyonunundaki Fırlatma Sisteminin Birlikte Çalışmasının Geliştirilmesi
(2018) Aboharba, Salah Elhadı Khalıfa; Arıkan, Kutluk Bilge; Turan, Mehmet; Department of Mechatronics Engineering
Bu tez, insansız hava aracının (İHA) paket dağıtma amacıyla farklı bir şekilde kullanımını incelemektedir. İHA'nın paketleri doğrudan ana depodan alarak dağıtmasını zorlaştıran kısıtlı batarya kapasitesi ve sınırlı uçuş süresi problemleri göz önünde bulundurularak, İHA ve dağıtım kamyonu işbirliği yapan bir sistem önerilmektedir. Bu çalışma, paketleri de taşıyan bir kamyon ve bu kamyonu üs olarak kullanan İHA'nın dağıtım güzergâhı optimizasyonuna odaklanmıştır. Öncelikle, güç tüketimi ve tam sayılı doğrusal programlama modelleri geliştirilmiş ve ardından paketlerin teslim edileceği müşterileri gruplara ayırmak ve kamyon için en uygun bekleme konumunu hesaplamak üzere K-ortalama algoritmasından faydalanılmıştır. Her bir müşteri kümesi içerisinde İHA'nın izleyeceği rota ise karınca kolonisi optimizasyon algoritması ve en yakın komşuluk algoritması ile hesaplanmıştır. Teslimat kamyonu için en uygun konumun hesaplanması, kat edilen mesafenin minimize edilmesi, güç sarfiyatını dikkate alarak teslimat süresinin minimize edilmesi için kullanılan tüm algoritmalar MATLAB ortamında uygulanmıştır. İHA-kamyon iş birlikteliğine sahip bu sistem ile tek başına kamyonun dağıtım amaçlı kullanımı karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, önerilen sistem ile dağıtımın daha kısa sürede tamamlandığını sunmaktadır. Aynı zamanda İHA'nın sınırlı uçuş süresi sorununun işbirlikçi sistem kullanılarak giderildiği de gösterilmektedir. Bunlara ek olarak, müşteri taleplerinin eşit olmadığı durumlarda, İHA'nın güç tüketimini en aza indirecek rotayı hesaplamak adına, en yüksek talep ve en kısa mesafe isteklerini oranlayarak kullanan bir yöntem de geliştirilmiştir. Bu yöntemde de karınca kolonisi optimizasyonu ve en yakın komşuluk algoritması uygulanmış olup sonuçlar en yakın komşuluk algoritmasının daha etkili olduğunu göstermektedir.
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.
Melez (çok Modlu) Bir Uçan Robot Sınıfının Kapalı Çevrim Dinamiği
(2020) Battı, Mohamed Ismaıl; Arıkan, Kutluk Bilge; Alemdaroğlu, Hüseyin Nafiz; Department of Mechatronics Engineering
Bu çalışmada, basit ve ileri seviyeden oluşan melez bir uçan robot sınıfı önerilmiştir. Her iki sistem için iki boyutlu uzayda doğrusal ve doğrusal olmayan modeller çıkarılmıştır. Doğrusal kuadratik regülatör temelli denetim sistemleri, askı durumu ve navigasyon senaryolarına yönelik olarak tasarlanmıştır. Benzetimlerde bozucu dış kuvvetler dikey kalkış, ileri uçuş ve iniş sırasında etki etmiştir. Senaryolar esnasında basit ve ileri seviye sistemlerin dinamik davranışlarının karşılaştırılmasının yanında her bir sistem için doğrusal ve doğrusal olmayan sistem cevapları da değerlendirilmiştir. Admitans tipi denetimcinin, zorlayıcı dış kuvvetlerin etki ettiği hallerde basit sisteminin kararlılığını sağladığı benzetimler ile sunulmuştur. Her iki sistem de kara-hava melez sistem olarak ve hava manipülatörü olarak kullanıma uygun olduğu sunulmuştur.
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.
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.
Citation - Scopus: 13
Attitude and Altitude Stabilization of a Fixed Wing Vtol Unmanned Air Vehicle
(American Institute of Aeronautics and Astronautics Inc, AIAA, 2016) Güçlü,A.; Arıkan,K.B.; Kurtuluş,D.F.; Department of Mechatronics Engineering
The aim of the current study is to introduce an overview about the design, manufacturing and testing of a Hybrid Air Vehicle (HAV). The designed vehicle will have the ability to vertically takeoff and landing in addition to fly horizontally as a fixed wing aircraft. A remotely piloted model aircraft (E-Flite Apprentice Model Plane) is selected for the initial tests and it is modified for the current purpose. A thrust measurement setup is used to obtain the thrust characteristics of the motors which are used in the model aircraft for system identification. Another test stand is also designed and manufactured to test the servo motor responses at the control surfaces of the HAV. Inertia tensor of the HAV is obtained experimentally by means of bifilar pendulum test method. The wing of the aircraft will be tested in the 1m x 1mtest section wind tunnel of Aerospace Engineering Department of METU to obtain aerodynamic characteristics. By means of experimentally identified system parameters, the HAV is modeled in Matlab/Simulink environment mathematically. The HAV has three main operating modes such as vertical takeoff and landing, transition to fixed wing flight or vice versa, and fixed wing flight. Combinations of a Linear Active Disturbance Rejection Controller (LADRC) and a Proportional Integral Derivative (PID) based control topologies will be designed for operating modes. To observe performance and enhance the developed system models and controllers, hardware in the loop tests will be done by means of a Flight Motion Simulator (FMS) of ROKETSAN Missile Inc. © 2016 by the American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc. All rights reserved.