42 results
Search Results
Now showing 1 - 10 of 42
Doctoral Thesis İnsansız Hava Aracı ve Fırlatma Kamyonunundaki Fırlatma Sisteminin Birlikte Çalışmasının Geliştirilmesi(2018) Aboharba, Salah Elhadı Khalıfa; Arıkan, Kutluk Bilge; Turan, MehmetBu 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.Doctoral Thesis Osilasyon yapan dinamik sistemlerin kesirli dereceli modellenmesi(2015) Agila, Adel; İrfanoğlu, Bülent; Eid, RajehSon 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.Doctoral Thesis 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 EngineeringElektriğe 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.Doctoral Thesis Merkezi Örüntü Üreteçlerin Optimizasyonu(2018) Elborı, Alftah; Turan, Mehmet; Arıkan, Kutluk BilgeGünümüzde insanlar gibi dinamik ve sağlam hareket edebilen insan robotunu bulmak en zor görevlerden biridir. İki ayaklı hareketi araştıran birçok araştırma olmasına rağmen, günümüzde insan yetenekleri olan robot bulunmamaktadır. Bu tezde robotlarda iki ayaklı hareket için Merkezi Örüntü Üreteçlerin (CPG) optimizasyonu ile ilgili olarak, üç matematiksel yapı tartışılmıştır. Ayrıca, bu tezde iki serbestlik dereceli bir bacakta ritmik hareket elde etmek için CPG'lerin, bağlantısız, tek yönlü veya çift yönlü bağlantılı gibi farklı şekillerde eşleşmeleri incelenmiştir. CPG'lerin üç matematiksel yapısı için de kararlılık analizi yapılmıştır. Bu tezde ele alınan farklı yapılardaki farklı eşleştirmeler arasından üçüncü yapıda çift yönlü eşleştirme en iyi sonucu vermiştir. Yapılardaki parametreler kararlılık bölgesinden seçildiği zaman, herhangi bir duyusal geribildirim olmaksızın önemli sonuçların elde edildiği gözlemlenmiştir.Master Thesis Uzaktan Kumandalı Dört Rotorlu Bir Platformun Hedef Takip Edebilen Uçan Bir Robota Dönüştürülmesi(2013) Tansu, Fırat; Arıkan, Kutluk Bilge; İrfanoğlu, BülentBu 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.Doctoral Thesis Biyorobotlar için Biyoesinlenmiş Kavramsal Tasarım Metodolojisi(2013) Eroğlu, Aylin Konez; Erden, Abdulkadir; Erden, ZühalBu tezin ana amacı biyorobot tasarımlarına yönelik olarak Biyoesinlenmiş Kavramsal Tasarım (BİKT) metodolojisi geliştirmektir. Tez kapsamında, varolan Biyobenzetim Tasarım (BİT) yaklaşımlara ve sistematik mühendislik tasarım adımlarına dayanarak yeni bir BİKT prosedürü geliştirilmiştir. Geliştirilen prosedür, köpek biyorobotu (BioDog) üzerinde yürüme ve tırısa gitme, hamamböceği biyorobotu (BioCoc) üzerinde tırmanma, sıçrama (çekirge) biyorobotu üzerinde zıplama ve melez (köpek- ıstakoz) biyorobotu üzerinde yürüme hareketleri için uygulanmıştır. Örnek çalışmalardan elde edilen geri bildirimler kullanılarak bir BİKT süreci oluşturulmuştur. Hedeflenen BİKT metodolojisini oluşturmak için geliştirilen BİKT süreci, Klasik Ayrık Olay Sistem Spesifikasyonu (AOSS) modeli ile modellenmiştir.Önerilen BİKT metodolojisi, açık ve tam olarak tanımlanmış altı adım ile müşteri ihtiyaçlarını biyorobotun kavramsal tasarımına dönüştürmektedir. Varolan BİT'lerin eksik olan taraflarının giderilmesi amacı ile biyolojik sistem analizi ve biyobenzetim dönüşüm tasarım adımları bu tez çalışması kapsamında detaylı olarak incelenmiştir.Tez çalışmaları sırasında BİKT metodolojisinin tüm adımları tam olarak her ne kadar dört örnek çalışma üzerinde uygulanmış olsa da, on dört farklı biyolojik sistem ve yirmi dört hareket tipi içerik analizi yöntemi ve/veya gözlem yöntemi kullanılarak incelenmiştir. İçerik analizi için literatür taraması yapılmış, biyolojik sistemlerin gözlemlenmesi için ise bir deney düzeneği kurulmuştur. Deneyler sırasında biyolojik sistemlerin morfoloji, işlev ve davranışları hakkında gerekli bilgiyi edinmek için hızlı kamera kullanılmıştır. Biyobenzetim dönüşüm adımında, biyolojik sistem hakkındaki bu bilgi sistematik olarak biyorobotun kavramsal tasarımı için gerekli olan biyorobot hakkındaki bilgiye dönüştürülmektedir.Master Thesis Bilinmeyen Ortamlarda Robot Sürüleri için Algoritma Planlamada Etkin Bir Yol(2020) Abdı, Mohammed Isam Ismael; Khan, Muhammad UmerBirçok durumda birkaç mobil robot —bağımsız ajan— tek bir robot için gerçekleştirilmesi zor veya imkânsız hedefleri elde etmek amacıyla ekip halinde bir araya gelebilirler. Bu mobil robotlar belli bir görevi yerine getirmek için iş birliği yapabilirler, bu, sürünün büyüklüğüyle tam bir karşılıklı ilişki halindedir. Tek tek her robot sensörlerini kullanarak yerel ortamla karşılıklı olarak etkileşir. Sürü açısından birincil endişe başlangıçtan hedef yere kadar güvenli bir yolun tanımlanması ve izlenmesidir. Literatürde bu hedefin gerçekleştirilmesiyle ilgili Neural Network (Sinir Ağları), Genetic Algorithms (Genetik Algoritmalar), Bacterial Foraging Optimization (Bakteriyel Besin Arama Optimizasyonu), Ant Colony Optimization (Karınca Kolonisi Optimizasyonu), Artificial Potential Field (Yapay Potansiyel Alan), v.b. gibi pek çok algoritma mevcuttur. Bunlar arasında Bacterial Foraging Optimization (BFO) algoritması çalışma ortamında bilinen tüm engelleri göz önüne alarak güvenliği ve hedefin bulunmasını sağlamaktaki etkinliği nedeniyle pek çok bilimcinin dikkatini çekmektedir. Ayrıca, belirlenen yolu keşfeder ve doğru olarak izler. BFO kümeleşme prensiplerini ve doğadaki sosyal davranışlar analojisini kullanan, ilhamını biyolojiden alan doğrudan yaklaşımlı ama güçlü bir optimizasyon yöntemidir. BFO yassı bir yüzey haritası üzerinde engellerin varlığında başlangıçtan hedef noktaya kadar optimal yolu başarıyla araştırır. Ancak bu algoritma, konveks olmayan engellerin işe karışması durumunda yerel asgari şartlara sıkışmak gibi bir zayıflığa sahiptir. Sürünün robotlarından herhangi birinin sıkışıp kalması durumu görevinin tamamının başarısızlığı olarak görülmektedir. Bu araştırma BFO algoritmasının hem konveks olan hem de olmayan niteliklerdeki engellerden başarıyla kaçınılmasını sağlayan iyileştirilmiş bir versiyonunu önermektedir. Önerilen algoritma engele zıt yöndeki belli bir mesafeyi kapsayarak robotun yerel asgari değerlerden kurtulmasına yardım eder. Sert bir açıyla karşılaşıldığında algoritma güvenli bir yol oluşturmak için görsel engeller oluşturmaya başlar. Daha sonra bu bilgi diğer robotlara aktarılarak onların da yerel minimumlardan kaçınmaları sağlanır. Önerilen algoritmanın etkinliğinin test edilmesi için mevcut BFO algoritmasıyla bir karşılaştırma yapılmıştır. Her iki algoritmanın performansı bilinmeyen dinamik ve statik ortamlarda test edilmiştir. Sonuçlara göre, önerilen algoritmanın yerel minimumlardan başarıyla kurtulduğu ve BFO'nun sıkışıp kaldığı gözlenmiştir.Doctoral Thesis Çok Değişkenli Bir Sistemin Aktif Bozucu Dışlama Kontrolcüsü ile Denetimi(2019) Askır, Alyaseh Nagı M.; İrfanoğlu, Bülent; Nazlıbilek, SedatBu 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.Doctoral Thesis Çok Rotorlu İha'ların Bozucu Giriş Dışlama Tabanlı Denetlenmesi(2016) Aydemir, Mete; İrfanoğlu, Bülent; Yıldız, Erdinç NuriBu 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.Master Thesis Kolektif Derin Öğrenme ve Transfer Öğrenme Yoluyla Mahsul ve Meyve Sınıflandırması(2023) Daşkın, Zeynep Dilan; Khan, Muhammad UmerSon yıllarda yapılan teknolojik gelişmeler, tarım sektörünü hızlı bir şekilde yeniden şekillendirerek, daha önce kullanılmakta olan geleneksel metotlarda devrim yaratıyor ve insanlık için daha sürdürülebilir ve üretken bir geleceğin yolunu açıyor. Tarım sektörü, makine öğrenmesi, sensor ve mekanizmaları kullanarak otomatikleşirken, aynı zamanda verimlilik artımı, kaynak yönetimi ve mahsul sağlığı açısından da köklü bir değişim yaşıyor. Bu tez çalışmasında, son teknoloji makine öğrenimi tabanlı görüntü işleme teknikleri ve algoritmaları kapsamlı bir şekilde araştırılmış ve analiz edilmiştir. Amaç, çeşitli mahsulleri, meyveleri ve sebzeleri doğru bir şekilde tespit eden, tanımlayan ve sınıflandıran sağlam metodolojiler geliştirmektir. Nihai hedef, gelişen tarımsal otomasyon endüstrisine önemli ölçüde katkıda bulunmak, süreçleri kolaylaştırmak ve tarım sektöründe verimliliği arttırmaktır. Gerçek yaşam koşullarına en yakın sonuçları elde etmek için, yazarların kendi oluşturduğu mahsul veri kümeleri bu araştırma boyunca önerilen algoritmalara entegre edilmiş ve kullanılmıştır. Bu çalışma sırasında kullanılan mevcut Evrişimsel Sinir Ağları algoritmaları AlexNet, GoogleNet, InceptionV3, SqueezeNet, DenseNet ve VGG-16'dır. Bu çalışmada, doğruluk, kayıp, F1-skoru, tahmin, kesinlik ve duyarlılık olmak üzere genel değerlendirme metriklerinin performansını yükseltmek için çeşitli gelişmiş algoritmalar araştırılmış ve incelenmiştir. Özellikle, tarımsal otomasyon sisteminin etkinliğini ve güvenilirliğini arttırmayı amaçlayan Kolektif Öğrenme ve Öğrenme Aktarımı adlı iki metot tanıtılmış ve kapsamlı bir şekilde analiz edilmiştir. Çalışmanın sonuçları, önerilen algoritmaların tarım endüstrisinde son derece etkili olduğunu ve istenen sonuçları benzersiz bir doğruluk ve hassasiyetle sunma yeteneklerini kanıtlamaktadır. Bu sonuçlar, bu algoritmaların operasyonel verimliliği önemli ölçüde arttırma, kaynak tahsisini optimize etme ve gelecek için tarımsal otomasyonda sürdürülebilir uygulamaları teşvik etme gibi potansiyellerini de göstermekte ve teyit etmektedir.