Research Group

 

PROJELER
Biyouyumlu İmplant Mikroşerit Anten ve Yaşamsal Veri Takip Sistemi Tasarımı
Yürütücü:
Dr. Öğr. Üyesi Muhammet Tahir GÜNEŞER
Araştırmacı(lar):
Fatema SHAABAN
İbrahim TELLİ
Seda KERSOLAR
Sevda Dilek DOĞANGÜN

Bu projede benzetim ortamında geri dönüş kaybı değeri -20 dB’nin altında olan, bant genişliği 200 MHz olan, gerilim duran dalga oranı değeri 1.5 dB’nin altında olan, giriş empedansının reel kısmı yaklaşık 50 ohm ve sanal kısmı yaklaşık j0 ohm olan, +z yönünde ışıma yapan ve 3 ila 6 dBi arasında kazanca sahip olan kompakt mikroşerit bir anten tasarlanacaktır. Tasarım için alttaş olarak dielektrik sabiti ( ) 10.2 olan, dielektrik kayıp tanjantı (δ) 0.003 olan Rogers 3210 malzeme kullanılacaktır. Tasarlanan anten insan vücudu içerisine uygulanacaktır, bu sebeple anten benzetim ortamında biyouyumlu (vücut ile uyuşabilirlik) malzeme ile kaplanacaktır. Biyouyumlu malzeme olarak Grafit veya Silver Palladium tercih edilecektir. Biyouyumlu malzeme ile kaplanan mikroşerit antenin performansının önceki durumla aynı olmasına dikkat edilecektir. Tasarım aşaması tamamlanan anten gerçeklenecektir. Boyutlarının küçük olması, hassasiyet gerektiren bir yama düzleminin olması ve biyouyumlu malzeme ile kaplanacak olması nedeniyle anten, profesyonel bir baskı devre üretim firmasında ürettirilecektir. Üretilen anten Karabük Üniversitesi Tıp Fakültesi Anatomi Laboratuvarında bulunan fantomda test edilecektir. Kablosuz ortamda nabız, kandaki oksijen satürasyonu ve kandaki glikoz gibi yaşamsal veriler fantom dışına transfer edilecektir. Fantom dışına ulaşan yaşamsal veriler yapay zeka algoritması ile anlamlandırılacak ve yorumlanacaktır. Yaşamsal verilerin eşzamanlı olarak takip edilebilmesi için mobil uygulama geliştirilecektir. Yapay zeka algoritması ile anlamlandırılan veriler mobil uygulama ile kullanıcıya görsel olarak sunulacaktır.
Proje detaylarına ulaşmak için buraya tıklayınız.


Solar Panel I-V Karakteristiğinde Çalışan DC-DC Güç Konvertörü
Yürütücü:
Dr. Öğr. Üyesi Abdullah Talha SÖZER
Araştırmacı(lar):
Burhan HÜKÜMEN
Umut Can ÇİÇEKGİL
Metin ŞAHİN

Bu çalışmada güneş enerjisi ile çalışan aygıtların olumsuz hava koşulları altında çalışma testleri yapılırken, solar panellerin tam performansta çalışamamasından meydana gelen ölçüm sorunlarına çözüm bulmak için deneysel amaçlı kullanılmak üzere tam performansta çalışan bir solar panel simülatörü uygulaması yapılmıştır. Bu solar simülatör işlevi itibariyle bir mikrodenetleyici yardımı ile kontrol edilen DC-DC konvertör olarak tanımlanabilir. Temel olarak üç ana işlem katından oluşmaktadır. Sistemin çekirdeği olan güç katı bir step-down konvertör topolojisine sahiptir. Sistem çıkışını periyodik olarak ölçen ölçüm katından aldığı verileri Arduino’ya gönderir. Güç katının feed-back’ine gerekli bilgiyi gönderen kontrol katı ise referans aldığımız solar panelin yarı iletken denklemine göre çıkış I-V karakteristiğinin nasıl olacağının atamasını yapar. Düşük maliyet ile gerçeklenen proje 10 watt’a kadar güç ihtiyacı duyan aygıtları besleyebilmektedir. Proje kapsamında gerçekleştirilen solar panel güç karakteristikli konvertörümüzün temel çalışma prensibi, yükün çektiği akıma göre solar panelin yarı iletken karakteristiğinden elde edilen gerilim denklemi dikkate alınarak çıkışın olması gereken şekilde atanması olarak tanımlanabilir.
Proje detaylarına ulaşmak için buraya tıklayınız.


Buck Konvertör Tasarımı
Yürütücü:
Dr. Öğr. Üyesi Ozan GÜLBUDAK
Araştırmacı(lar):
Mehmet Öztürk

Günümüz teknolojisinde "Buck Converter" önemli bir yere sahiptir. Özellikle cep telefonlarımızın bu kadar aktif olduğu bu dönemde, cep telefonlarımızın doğru bir şekilde şarj olabilmesi için, cep telefonlarının daha kullanışlı olabilmesi için büyük öneme sahiptir. "Buck Converter" teknoloji de kullandığımız cihazlara doğru gerilimi uygulayabilmemizi sağlar. Bu dönüşüm olmasaydı teknlojik aletlerin kullanımı sağlanamayabilirdi. Bu tez çalışmasında yapmış olduğum araştırmalar, deneyler bulunacaktır. Ayrıca "Buck Converter" devresi nasıl kurulur? "Buck Converter" devresi için komponentler nasıl seçilir? "Buck Converter" şematik ve PCB tasarımı nasıl yapılır? vs. gibi soruların cevapları bulunacak. Kısacası bir "Buck Converter" üretime hazır hale nasıl geliyor bununla ilgili izlemeniz gereken adımları bulabileceksiniz.
Proje detaylarına ulaşmak için buraya tıklayınız.


Kapalı Çevrim Alçaltıcı Tip Da-Da Dönüştürücü Devresinin Stm Tabanlı Bir Sayısal İşlemci İle Simulink Ortamında Gerçeklenmesi Ve Kontrolü
Yürütücü:
Dr. Öğr. Üyesi Ersagun Kürşat YAYLACI
Araştırmacı(lar):
Nazlıcan Kahveci
Oğuzhan Zenbilci

Bu proje, kapalı çevrim alçaltıcı tip DA-DA çeviricinin çıkış gerilim kontrolü sağlanmıştır. Girişte verilen 12V’luk gerilim değeri, çıkışta istenen 5V’luk gerilim değerine düşürülmüştür. Endüstride kullanım yaygınlığı, tasarım basitliği vb. avantajlar sebebiyle projede PI tabanlı bir denetleyici kullanılmıştır. Anahtarlama sinyallerinin üretimi için Darbe Genişlik Modülasyonu, DGM (Pulse Width Modulation, PWM) tekniği kullanılmıştır. Ayrıca bu tez kapsamında ARM tabanlı STM32F4 Discovery geliştirme kiti kullanılmıştır. Bu kit ile bilgisayar arasında seri haberleşmeyi sağlayan PL2303 USB TTL Seri Dönüştürücü kullanılmıştır. Kapalı çevrim da–da alçaltıcı tip dönüştürücü devresi pratik uygulamalarda birçok devre elemanının zarar görmesine bu nedenle maliyet artışına neden olmaktadır. Bu dezavantajın önüne geçebilmek amacıyla devre, bir bilgisayar ortamında Matlab/Simulink’te kurulmuştur. Kullanılan Matlab/Simulink arayüzü ile kullanıcılar kolaylıkla devre tasarlayıp simülasyon ortamında kapalı çevrim da–da alçaltıcı tip dönüştürücü devresini test edebilme imkanı sağlamaktadır. Bu sayede kullanıcı hem maliyet, hem zaman hem de iş yükünden tasarruf edebilmektedir. Tüm hesaplanan teorik sonuçlar MATLAB-Simulink ortamında simülasyon olarak test edilmiştir. Elde edilen simülasyon sonuçları, referans çıkış gerilimi ve yük şartlarında alçaltıcı tip da-da çevirici çıkış geriliminin doğru bir şekilde elde edilmiştir. Giriş geriliminde %±10’luk bir değişime karşın sistem performans sağlamaktadır. Parametre değerlerinde ise %±10’luk değişime karşın sistem %0’lık bir değişim göstermektedir. Deneysel sonuçlar, gerçekleştirilen alçaltan dönüştürücünün ani yük değişimlerine hızlı tepki verdiğini, kararlı çalışan bir sistem olduğunu göstermiştir. Bu çalışma ile yazılımı gerçekleştirilen kontrol devresi düşük maliyetli ve yüksek hızlarda çalışabilmesi avantajlarından dolayı, alçaltıcı tip da-da dönüştürücülerde kullanılması önerilmektedir. Aynı zamanda elde edilen deneysel sonuçların teorik analizle örtüşmesi bu çalışmanın başarısını göstermektedir.
Proje detaylarına ulaşmak için buraya tıklayınız.


Sismik Faaliyet Takip ve Analiz
Yürütücü:
Dr. Öğr. Üyesi Abdullah Talha SÖZER
Araştırmacı(lar):
ÜMİT KARADAYI(umittkaradayi@gmail.com)

Bu çalışmada, Sismik faaliyetlerin takibi ile anlık deprem analizi ve güvenli bölgedeki tehlikenin tespiti, referans noktaya göre eğim verisi ve toprak suya doygunluk oranına göre toprak kayması analizi ve tarımsal faaliyetler için önemli bir veri olan toprak suya doygunluk analizi gerçekleştirilmiştir. Tüm bu görevlerin tek bir cihazda toplanması amaçlanmış ve piyasada bulunan her bir özellik için ayrı ayrı cihazların yerine geçmesi planlamıştır. Proje genel hatları itibari ile sismik faaliyet takip cihazının toprak altına yerleştirilmesi ardından aktive edilmesi ile anlık olarak; titreşim sinyallerini, referans noktaya göre eğim verilerini, toprak suya doygunluk oranını, cihaz içi nem ve sıcaklık verilerini, gps koordinatlarını ölçecek ve uzaktan veri aktarım modülü ile yer istasyonunun alıcı kısmına aktarılacaktır. Uzaktan kontrol istasyonunda; öncelikle veriler modüle bir şekilde alınacak ardından tek tek de-modüle edilecek ve seri porta yazdırılacaktır. Verilerin seri porta yazdırılmasının ardından bu proje için özel olarak hazırlanan ara yüz kısmında veriler son kullanıcıya yansıtılacak ve son kullanıcı gelen verilere göre; deprem tespiti, güvenli bölge ihlali tespiti, toprak kayması başlangıç tespiti ve toprak suya doygunluk oranına göre tarımsal olarak sulamaya ihtiyaç duyulup duyulmadığının analizini yapabilecektir.
Anahtar Kelimeler : Sismik faaliyet, Güvenli bölge, Toprak kayması, Tarımsal faaliyet
Proje detaylarına ulaşmak için buraya tıklayınız.


Kargo İHA’sı
Yürütücü:
Doç. Dr. Hüseyin DEMİREL
Araştırmacı(lar):
Burak GÜNGÖR(burakgungor54@gmail.com)

Kargo drone'u projesinin özetle çalışma mekanizması şu şekilde açıklanabilir; Ülkemizde gerek savunma sanayi gerekse normal hayat çerçevesinde acil durumlarda ihtiyaç olan zaman çok önemlidir. İlk müdahale ve ilk yardım konusunda hastaların vaziyetleri zamanla yarışmakta olduğundan adı geçen projedeki uçak belirli bölgelerde hazır vaziyette bulunarak, belirtilen koordinata ne gerekiyor ise ( ilk yardım seti, acil müdahale için gerekli malzeme , askeri mühimmat vs..) onu yükledikten sonra görevli kişiler tarafından kalkış yapılarak belirlenen koordinata giderek, belirtilen koordinata geldiğinde İHA'nın saklama haznesini açıp paraşüt yardımıyla malzemenin iletilmesini sağlamaktır. Acil durumlarda yaralılara gerekli malzemeleri iletilmesi esnasında kuş uçusu mesafenin normalden kısa olması ayrıca hava yolu ile daha kısa sürede iletilmesi hedeflenmiştir. Askeri durumlarda ise yaralı veya mühimmat desteğinin acilen ulaştırılması da hedeflenmiştir. Normal şartlar altında tehlikeli bölgelere insanlar tarafından kontrol edilen helikopter veya uçağın ateş altında kalması halinde oluşabilecek insani kayıpları sıfıra indirmek amaçlanmış, tehlikeli bölgelere iletim böylece kolay hale getirilmeye çalışılacaktır. Örneğin kan kaybına uğramış bir askerin acil kan ihtiyacını karşılamak adına uçan kargo ihası kullanılması amaçlanmaktadır. Belirlenen noktalardan ihtiyaç halinde olan kan grubu İHA ya yüklenerek askere acilen iletilmesi hedeflenmekte böylece hızlıca müdahale avantajı üretilmekte can kayıplarının önüne geçilmesi amaçlanmaktadır.


Küçük Ölçekli Rüzgâr Türbinleri Için Geliştirilmiş Rotor Yapısıyla Kalıcı Mıknatıslı Senkron Generatör Tasarım, Optimizasyon Ve Üretiminin Gerçekleştirilmesi
Yürütücü:
Doç. Dr. Hüseyin DEMİREL
Araştırmacı(lar):
Yücel Çetinceviz(yucelcetinceviz@hotmail.com)

Bu çalışmada, şebekeden bağımsız mikro ölçekli rüzgar türbinleri için uygun bir 4 kW’lık senkron generatör tasarım uygulaması geliştirilmiştir. Analitik KMSG tasarımı ve ilgili optimizasyon yönteminin sonuçları bildirilmiştir. Ayrıca, çıkış gücü, verimlilik, tutma torku ve yük hat gerilimine göre önerilen elektrikli makine yapılandırmasının etkinliği, tasarlanmış ve optimize edilmiş makinenin imalat öncesinde simülasyon ve gerçek yük koşullarının uygunluğunu belirten 2D dinamik geçici bütünleşik analiz yaklaşımı ile ortaya konmuştur. Ayrıca 380V, 4kW içi dönen yapısıyla generatör tasarımı multi fizik analizler ile ısı dağılımları, deformasyonlar ve gerilmeler izlenmiş ve sunulmuştur. Ayrıca bu çalışmanın diğer bir amacı olan, harici arıza durumlarında makine davranışının analiz çalışması, başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmalar sonucunda, KM senkron generatörler şebekeler veya şebekeden bağımsız sistemlerde güç çevrim araçları için iyi bir sinüsoidal güç kaynağı olarak gösterilebilir. Tüm tasarım ve optimizasyon çalışmalarından sonra projenin bir parçası olarak; prototip, test, doğrulama ve ileri analiz çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Bunun yanında, optimize edilmiş makine üzerinde gelecek çalışmalar, stator sargılarında bakır kayıplarının optimizasyonunun yanı sıra sabit mıknatıslarda eddy akım kaybının minimize edilmesi üzerine olacaktır. Bu çalışmanın gelecekdeki hedefi evirici/çevirici de dahil olmak üzere tüm sistemdeki arızalar için tahmin ve tespit mekanizması sunmak olacaktır. KMSG’ün bütünleşik RMxprt-SEA modeliyle elde edilen simülasyon sonuçlarını doğrulamak amacıyla önemli verileri almak için veri toplama sistemi kullanılacaktır.
Proje detaylarına ulaşmak için buraya tıklayınız.


Seri Rezonans Evirici İçin CD4046 Entegresi İle PLL Kontrol
Yürütücü:
Doç. Dr. Selim ÖNCÜ
Araştırmacı(lar):
Kadir EKER

Bu çalışmada seri rezonans evirici için, CD4046’lı faz kilitleme çevrim (PLL) devresi ile rezonans frekansı kontrol edilmiştir. Faz kilitleme çevrim devresinde tip 2 faz karşılaştırıcı kullanıldığından giriş sinyali ile çıkış sinyali arasında faz farkı meydana gelmemiştir. PLL devresi ile seri rezonans devresinin kapasitans değerleri değiştirilerek yük akımı ve geriliminin faz takibi yapılmıştır. Tasarımda, 22 kHz - 42 kHz arası değişen çalışma frekansları için rezonans frekansının takibi gerçekleştirilmiştir.


Servo Sistem Sürücü ve Kontrol Kartı
Yürütücü:
Doç. Dr. Selim ÖNCÜ
Araştırmacı(lar):
A. Buğra Çetin
A. Serhat Aykılıç

Bu çalışmada, doğru akım motoru kullanarak servo sistem ve sürücüsü tasarlanılmıştır. Servo sistem günümüzde robotik alanlarda, pozisyon belirleme, dizgi işlemi yapan makinelerde, tıbbi cihazlarda ve nümerik kontrollü makineler gibi birçok alanda kullanılmaktadır. Bu tür motorlar ile konum, hız ve ivme kontrolü yapılmaktadır. Hız ve konum bilgilerini sensörler yardımı ile yapmaktadır. Hız ve ivme kontrolü yapabilmek için sürücüye ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmada bu sürücü ve servo sistem tasarlanmıştır. Projede denetleyici biriminde ATMEGA328P mikrodenetleyicisi kullanılmaktadır. Sistemin yazılım kısmında alınan geri beslemeye göre motor kontrolu PID ile sağlanmaktadır. Projede kullanılan doğru akım motoru 24 volt gerilim ile çalışabilen bir motordur. Bu motorun kontrolü için 4 bölgeli sürücü devresi ile yön ve devir kontrolü yapılmaktadır. Sürücü devresinde anahtarlama elemanı olarak IRFZ44N mosfeti kullanılmaktadır. Bu mosfeti sürmek içinde IR2101 sürücü entegresi kullanılmaktadır. Kapalı sistem çevriminin geri besleme bölümünde ise optik enkoder kullanılmaktadır. Motor miline bağlı olan çarkta 16 adet kesit bulunmaktadır. Bu sayede motor mili 22.5 (360/16) derecelik açılarla hareket ettirilebilir. Motor miline bağlı olan çarktan optik enkoder ile okunan değerlere göre istenen açıya gelene kadar motor mili hareket ettirilir.


Ayrıca Yenilenebilir Enerji Mühendisliği Araştırma ve Uygulama Merkezi'mizde de farklı projeler yürütülmektedir.