Search

Amaç: 131I tedavisinden sonra tükürük bezleri ve tiroid bakiye dokusu ve uzak metastazlardaki absorbe radyasyon dozlarını hesaplamaktır. Materyal ve Metod: İçinde çok sayıda kürler olan bir vücut fantomuna 53,6 mCi (1983.2 MBq) 131I konuldu ve 20 SPECT/BT çekimi yapıldı. Hacimleri 26.51,11.49, 5.57, 2.57, 0.52 cm3 olan kürelerin geri kazanım katsayıları hesaplandı. Saçılma düzeltmeleri için saçılma düzeltmesi yapıldı. Daha sonra 31 hastaya ( 73±16 kg, 46±17 yaş) ortalama 137 ± 52 mCi (5069±1924 MBq)131I verildikten sonraki 24 ve 168. saat görüntüleri üzerinden tükürük bezi ve akciğerlerini de içeren taramalar yapıldı. BT görüntüleri esas alınarak %30 izokontur ile tiroid bakiye dokusu ve uzak metastazlar üzerinden ROI'ler çizildi. IDAC-Dose 2.1 programı kullanılarak tükürük bezi, tiroid bakiye dokusu ve lezyonlar birim yoğunluklu küre modeline göre absorbe dozlar hesaplandı. Bulgular: Tek bir parotis (n=31) ve submandibular tükürük bezi için (n=25) ortalama rezidans zamanları 8.6±11.2 ve 3.1±2.2 dakika bulundu. Tiroid bakiye dokusu için ortalama rezidans zamanı 3.52±4.54 saat bulundu. Paratis ortalama absorbe dozu 0.46 ± 0.47 Gy/GBq, submandibular bez absorbe dozu 0.16 ± 0.10 Gy/GBq bulundu. Ortama tükürük dozu (n=25) 0.61 ± 0.48 Gy/GBq ve tiroid bakiye dokusu için (n=22) 78 ± 108 Gy/GBq.- bulundu. Tartışma: Yüksek miktarda 131I aktivitelerinin verilmesinden sonra iki boyutlu sintigrafilerin kullanıldığı görüntüleme tabanlı dozimetriler esas alındığında hesaplanan tükürük bezi dozlarına eşittir.Anahtar kelimeler: İyot tedavisi, Tükürük bezi, SPECT/BT, Radyasyon dozu, Dozimetri Aim: It was aimed to calculate the absorbed dose of salivary gland, thyroid residues and distant metastases after 131I therapy.Material and Methods: Body phantom with multiple spheres was filled by 53.6 mCi (1983.2 MBq) 131I followed by 20 SPECT/CT scans at different time marks. Recovery coefficients were calculated for spheres of 26.51,11.49, 5.57, 2.57, 0.52 cm3 . Triple energy window method was used for scatter correction. Later, 31 patients ( 73±16 kg, 46±17 years) were scanned including salivary glands and lungs at 4, 24, 168 hours following administration of 137 ± 52 mCi (5069±1924 MBq)131I. ROIs were drawn over the salivary glands based on the CT scan while the thyroid residues and the distal lesions were drawn by 30% isocontour. The absorbed doses were calculated using IDAC-Dose 2.1 for salivary glands and unite density sphere model for thyroid residues and lesions.Results: The average residence time of single parotid gland (n = 31) and single submandibular gland (n=25) was 8.6±11.2 and 3.1±2.2 minutes, respectively. While that of thyroid residuas was 3.52±4.54 hours. Mean dose of parotid glands was 0.46 ± 0.47 Gy/GBq and that of the submandibular glands was 0.16 ± 0.10 Gy/GBq. The mean dose of total salivary glands (n = 25) was 0.61 ± 0.48 Gy/GBq and that of thyroid residues (n=22) was 78 ± 108 Gy/GBq.Conclusion: The calculated doses of salivary glands were comparable with other results using planar scintigraphy that verifies the possibility to perform image based dosimetry after administration of large 131I activities.Key Words: Iodine Therapy, Salivary gland, SPECT / CT, Radiation dose, Dosimetry 106

Deniz Gamze Ergüven’in “Enİyi Yabancı Film” dalında 88. Akademi Ödülleri’ne Fransa’dan aday olarak gösterilenMustang(2015) filmi, Türkiye’deki geleneksel kadın-erkek rollerini, kadın-erkek arasındaki güç ve iktidar ilişkisini ele alır.Mustangbu girift ilişkiyi taşrada yaşayan yetim beşkardeşin oynadığı bir oyunun çevredekiler tarafından farklı yorumlanması sonucu değişen hayatlarını ve özgürlük mücadelelerini konu edinerek sunar. Film, anlatısında hafıza mekân olarak kullandığı taşrayla toplumsal cinsiyet rollerine dair derin sorgulamalar içerirken kullandığı zamansal izleklerle siyasal iktidarın bu söylemlerine dair eleştirel bir bakışaçısı sunar. ÇalışmadaMustangfilminde zaman-mekân ilişkisinin nasıl kurulduğuna, zamansal ve mekânsal göstergelerin hangi bağlamda ve nasıl kullanıldıklarına, filmin zamansal ve mekânsal göstergeleri kullanarak kolektif ya da bireysel belleği nasıl yeniden ürettiğine, kullanılan imgelerinMustangfilmi özelinde ayırt edici yanlarının neler olduğuna dair bir bakışaçısı ortaya koymak amaçlanır. Bu çalışmadaMustangfilminin sahip olduğu döngü, Gilles Deleuze’ün “hareket imge”, “zaman imge” ve Daniel Frampton’ın “film-zihin” kavramlarından yararlanılarak çözümlenir., In Deniz Gamze Ergüven’s filmMustang(2015), which was nominated for an award at the 88th Academy Awards ceremony, traditional female-male roles and the power relationships between them are addressed.Mustangexplores these intricate relationships by narrating the changing lives and struggles for freedom of five orphaned sisters as a result of complaints in their neighborhood about a game they were playing with friends. The film develops a critical discourse about power by using temporal themes and questions gender roles in the neighbourhood in terms of memory space. The article examines how the time-space relationship is created, how temporal and spatial indicators are used, and how these indicators convey both collective and personal memories. It also presents a point of view concerning distinctive symbols used inMustang. The loop in the film is analysed through Gilles Deleuze’s “movement image” and “time image” and Daniel Frampton’s concept of “filmind”.

Bu tez çalışmasında, yeni bir kod geliştirilerek bir sanal çok kanallı analizör (MCA) tasarlanmıştır. Bu kod, LabVIEW yazılım fonksiyonları kullanılarak yazılmıştır. Geliştirilen sanal MCA, bir nükleer spektrometrede kullanılmış ve sanal MCA’dan elde edilen sonuçlar gerçek MCA’dan elde edilenler ile karşılaştırılarak sanal cihazın performansı test edilmiştir. 137Cs ve 207Bi radyoaktif kaynaklarının enerji spektrumları her iki MCA’da görüntülenmiştir. Spektrumlardaki toplam sayım sayıları, fotopik sayımları, ölçüm süresi (live time), yüzde ölü zaman (percent dead time) ve enerji çözünürlük değerleri her iki MCA’dan elde edilmiş ve birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Bunlara ek olarak, her iki MCA’da görüntülenen spektrumların da birbirleriyle kıyaslanması mümkün olmuştur. Geliştirilen sanal MCA’nın gerçeğine uygun olarak çeşitli nükleer spektrometrelerde kullanılabileceği sonucuna varılmıştır., In this thesis study, a virtual multichannel analyzer (MCA) was designed by developing a new code. This code was written by using LabVIEW software functions. The developed virtual MCA was used in nuclear spectrometer, and the performance of the virtual instrument was tested by comparing the results from the virtual MCA with those of a real MCA. The energy spectra of 137Cs and 207Bi radioactive sources were displayed in both MCAs. Total counts in the spectra, photopeak counts, live time, percent dead time and energy resolution values were obtained from both MCAs, and they were compared with each other. In addition to these, it was possible that the spectra displayed in both MCAs were also compared with each other. It was concluded that the developed virtual MCA could be used in various nuclear spectrometers in keeping with the real one.

PID tip denetleyiciler modern kontrolde son yıllarda yaşanan büyük gelişmelere rağmen endüstriyel uygulamalarda hala yaygın olarak kullanılmaktadır. Kontrol sistemlerinin iyi bir kapalı çevrim cevabı sergileyebilmesi için denetleyicilerin ayar parametrelerinin uygun seçilmesi gerekir. Denetleyici ayar parametrelerinin belirlenmesinde literatürde kullanılan çok farklı yöntemler bulunmaktadır. İntegral performans kriteri PI/PID denetleyicilerin ayar parametrelerinin hesaplanmasında kullanılan ve kabul görmüş yaygın yöntemlerden biridir. Literatürde, integral performans kriteri farklı süreçlerin denetiminde kullanılan PID tip denetleyicilerin ayar parametrelerinin hesaplanmasında kullanılmıştır. Ancak, ters cevaplı süreçlerin denetiminde çok fazla kullanılmamıştır. Bu çalışmada, ters cevaplı kararlı zaman gecikmeli ve ters cevaplı integratörlü zaman gecikmeli süreçlerin denetiminde kullanılacak PI ve/veya PID denetleyiciler için optimum ayar parametrelerinin hesaplanmasına olanak veren bağıntılar türetilmiştir. Bunun için, söz konusu süreçler için düşük dereceli transfer fonksiyonu modelleri varsayılmıştır. Daha sonra normalize edilmiş süreç ve denetleyici transfer fonksiyonları kapalı çevrim hata fonksiyonunda yerleştirilmiş ve farklı T0 / T (normalize edilmiş sıfır) değerleri ve değişen  / T (normalize edilmiş zaman gecikmesi) değerleri için ISTE, IST2E and IST3E kriterleri cinsinden kapalı çevrim sistemin hatasını minimum yapan ayar parametreleri belirlenmiştir. Böylece, süreç transfer fonksiyonu ile denetleyici transfer fonksiyonu parametreleri normalize edilmiş zaman gecikmesi ve normalize edilmiş sıfır arasındaki ilişkiyi veren grafikler elde edilmiştir. Bu grafiklere eğri uydurma yaklaşımının uygulanması ile PI/PID denetleyicinin optimum ayar parametrelerinin hesaplanmasına olanak veren analitik bağıntılar türetilmiştir. Elde edilen bağıntıların, ters cevaplı kararlı zaman gecikmeli ve ters cevaplı integratörlü zaman gecikmeli sistemlerin denetiminde performansı görmek için benzetim sonuçları verilmiştir. Ayrıca, bu süreçler için literatürde önerilmiş olan denetleyici tasarım metotları ile karşılaştırmalar verilmiştir. Ters cevaplı kararlı zaman gecikmeli ve ters cevaplı integratörlü zaman gecikmeli süreçler için uygun modellerin elde edilebilmesi durumunda, bu çalışmada önerilen tasarım yöntemlerinin literatürde yapılan çalışmalardan daha iyi performans sağladığı gözlemlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Ters cevap, Zaman gecikmesi, PI kontrol, PID kontrol, Optimizasyon, Denetleyici tasarımı, İntegral performans kriteri, Kararlı süreç, İntegratörlü süreç. PID type controllers are still extensively being used in industrial applications despite improvements in modern control in recent years. For a control system to result in satisfactory closed loop responses, tuning parameters of controllers must be determined appropriately. There are many methods in the literature to calculate setting parameters of the controller. Integral performance criterion is one of the well-known methods and has been accepted widely to determine tuning parameters of PI/PID controllers. Integral performance criteria have been used to find setting of a PID controller to control different type of processes. However, it has been used very little in the control of inverse response processes. In this study, analytical expressions have been derived to calculate optimum tuning parameters of a PI and/or PID controller to control stable processes with inverse response plus dead time and integrating processes with inverse response plus dead time. For this purpose, low order processes transfer functions have been assumed. Later, normalized process and controller transfer functions have been used in the error function of the closed loop system and repeated optimizations, in the sense of ISTE, IST2E and IST3E criterion, have carried out to find tuning parameters that minimize the error function. So, plots that give the relation between the parameters of the process and the controller and normalized dead time and normalized zero have been obtained. By applying curve fitting approach to those plots, analytic expressions which lead to determine optimum tuning parameters of a PI/PID controller have been derived. In order to show the use of obtained expressions in the control of stable processes with inverse response plus dead time and integrating processes with inverse response plus dead time, simulation results have been supplied. In addition, comparisons with design methods existing in the literature and suggested for the control of inverse response processes have been given. If appropriate models for stable processes with inverse response plus dead time and integrating processes with inverse response plus dead time can be obtained, it has been shown that the design methods proposed in this thesis can result in better closed loop performances than design methods given in the literature. Keywords: Inverse response, Time delay, PI control, PID control, Optimization, Controller design, Integral performance criterion, Stable process, Integrating process

Lisansüstü tezlerin elektronik ortamda toplanması, düzenlenmesi ve erişime açılması konusuna ilişkin yök'ün 18.06.2018 tarihli yönergesine istinaden artık bu tarihten sonra gizlilik şartı aranmayan bütün tezler erişime açılacaktır. PID tip denetleyiciler modern kontrolde son yıllarda yaşanan büyük gelişmelere rağmen endüstriyel uygulamalarda hala yaygın olarak kullanılmaktadır. Kontrol sistemlerinin iyi bir kapalı çevrim cevabı sergileyebilmesi için denetleyicilerin ayar parametrelerinin uygun seçilmesi gerekir. Denetleyici ayar parametrelerinin belirlenmesinde literatürde kullanılan çok farklı yöntemler bulunmaktadır. İntegral performans kriteri PI/PID denetleyicilerin ayar parametrelerinin hesaplanmasında kullanılan ve kabul görmüş yaygın yöntemlerden biridir. Literatürde, integral performans kriteri farklı süreçlerin denetiminde kullanılan PID tip denetleyicilerin ayar parametrelerinin hesaplanmasında kullanılmıştır. Ancak, ters cevaplı süreçlerin denetiminde çok fazla kullanılmamıştır. Bu çalışmada, ters cevaplı kararlı zaman gecikmeli ve ters cevaplı integratörlü zaman gecikmeli süreçlerin denetiminde kullanılacak PI ve/veya PID denetleyiciler için optimum ayar parametrelerinin hesaplanmasına olanak veren bağıntılar türetilmiştir. Bunun için, söz konusu süreçler için düşük dereceli transfer fonksiyonu modelleri varsayılmıştır. Daha sonra normalize edilmiş süreç ve denetleyici transfer fonksiyonları kapalı çevrim hata fonksiyonunda yerleştirilmiş ve farklı T0 / T (normalize edilmiş sıfır) değerleri ve değişen  / T (normalize edilmiş zaman gecikmesi) değerleri için ISTE, IST2E and IST3E kriterleri cinsinden kapalı çevrim sistemin hatasını minimum yapan ayar parametreleri belirlenmiştir. Böylece, süreç transfer fonksiyonu ile denetleyici transfer fonksiyonu parametreleri normalize edilmiş zaman gecikmesi ve normalize edilmiş sıfır arasındaki ilişkiyi veren grafikler elde edilmiştir. Bu grafiklere eğri uydurma yaklaşımının uygulanması ile PI/PID denetleyicinin optimum ayar parametrelerinin hesaplanmasına olanak veren analitik bağıntılar türetilmiştir. Elde edilen bağıntıların, ters cevaplı kararlı zaman gecikmeli ve ters cevaplı integratörlü zaman gecikmeli sistemlerin denetiminde performansı görmek için benzetim sonuçları verilmiştir. Ayrıca, bu süreçler için literatürde önerilmiş olan denetleyici tasarım metotları ile karşılaştırmalar verilmiştir. Ters cevaplı kararlı zaman gecikmeli ve ters cevaplı integratörlü zaman gecikmeli süreçler için uygun modellerin elde edilebilmesi durumunda, bu çalışmada önerilen tasarım yöntemlerinin literatürde yapılan çalışmalardan daha iyi performans sağladığı gözlemlenmiştir. PID type controllers are still extensively being used in industrial applications despite improvements in modern control in recent years. For a control system to result in satisfactory closed loop responses, tuning parameters of controllers must be determined appropriately. There are many methods in the literature to calculate setting parameters of the controller. Integral performance criterion is one of the well-known methods and has been accepted widely to determine tuning parameters of PI/PID controllers. Integral performance criteria have been used to find setting of a PID controller to control different type of processes. However, it has been used very little in the control of inverse response processes. In this study, analytical expressions have been derived to calculate optimum tuning parameters of a PI and/or PID controller to control stable processes with inverse response plus dead time and integrating processes with inverse response plus dead time. For this purpose, low order processes transfer functions have been assumed. Later, normalized process and controller transfer functions have been used in the error function of the closed loop system and repeated optimizations, in the sense of ISTE, IST2E and IST3E criterion, have carried out to find tuning parameters that minimize the error function. So, plots that give the relation between the parameters of the process and the controller and normalized dead time and normalized zero have been obtained. By applying curve fitting approach to those plots, analytic expressions which lead to determine optimum tuning parameters of a PI/PID controller have been derived. In order to show the use of obtained expressions in the control of stable processes with inverse response plus dead time and integrating processes with inverse response plus dead time, simulation results have been supplied. In addition, comparisons with design methods existing in the literature and suggested for the control of inverse response processes have been given. If appropriate models for stable processes with inverse response plus dead time and integrating processes with inverse response plus dead time can be obtained, it has been shown that the design methods proposed in this thesis can result in better closed loop performances than design methods given in the literature.

PID denetleyiciler içerisinde bulunan türev etkisi kontrol sisteminin bozucu etkilere karşı daha hassas olmasına neden olmaktadır. Bu nedenle endüstriyel uygulamalarda kullanılan denetleyicilerin %90 gibi büyük bir bölümü PI denetleyicilerden oluşmaktadır. Klasik PID denetleyicilerin genelleştirilmiş hali olarak tanımlanan kesir dereceli PID denetleyiciler, kesir dereceli matematiğin kontrol alanına uygulanmasıyla birlikte ortaya çıkmıştır. Klasik PID denetleyicilere göre fazladan iki parametrenin (kesir dereceli integral-λ ve kesir dereceli türev-μ) bulunması denetleyicinin sistem parametrelerinde meydana gelen değişimlere karşı daha dayanıklı olmasını sağlamaktadır. Kesir dereceli PID denetleyici tasarımı zaman çalışma bölgesindeki tasarım yapmanın zorlukları nedeniyle genellikle frekans çalışma bölgesinde yapılmaktadır. Frekans çalışma bölgesinde ise denetleyici tasarımı için en çok kullanılan parametreler kazanç payı, faz payı, kazanç geçiş frekansı ve faz geçiş frekansıdır. Faz payı ile kazanç payının kararlılık üzerine etkileri ve faz payının sistemin aşma miktarı üzerine etkileri bu parametreleri denetleyici tasarımında daha önemli kılmaktadır. Bu tez çalışmasında ise integratörlü artı zaman gecikmeli sistemler için ve kesir dereceli kararsız zaman gecikmeli sistemler için Kazanç-Faz Payı Test Edicisi kullanılarak belirli kazanç ve faz payları için kararlılık bölgeleri elde edilmiştir. Ayrıca, süreç transfer fonksiyonu kazancı (K), süreç transfer fonksiyonu zaman sabiti (T), kesir dereceli sistem için sistemin kesirli derecesi (α), zaman gecikmesi (ϴ), kazanç payı (A), faz payı (ϕ) ve kesirli integral derecesi (λ) gibi parametrelerin kararlılık bölgeleri ve kritik frekans değeri üzerine etkileri incelenmiştir. Elde edilen kararlılık bölgelerinin orta noktalarından denetleyici kazanç değerleri seçilmiş ve frekans çalışma bölgesi parametreleri ile kesirli integral derecesinin birim basamak cevaplarına etkisi incelenmiştir. Son olarak devam eden süreçlerde bu konuda ne gibi çalışmalar yapılabileceği anlatılmıştır. Derivative effect of the PID controllers makes the control system sensitive against disturbance effect. Therefore, about 90 percent of the controllers used in the industrial applications consist of PI controllers. Defining as the generalization of the conventional PID controllers, Fractional-order PID controllers came to existence with the application of fractional calculus to the control theory. Fractional-order PID controllers have two extra parameters (fractional integral order-λ and fractional derivative order-μ) with the respect of the classical PID controllers. These parameters make the controller more robust against the disturbances occuring in the control system. Fractional-order PID controller are generally designed in the frequency domain because of the difficulties in the time domain. In the frequency domain, gain margin, phase margin, gain crossover frequency and the phase crossover frequency are the most used parameters in fractional-order PID controller design. Phase margin and gain margin have an important effect on the stability of the system and phase margin is an important parameter for overshoot of the system. Accordingly, phase margin and gain margin are important parameters for controller design in frequency domain. In this study, for integrating systems with dead time and fractional-order unstable system with dead time stability boundary loci are obtained for specific gain and phase margins by adding a Gain-Phase Margin Tester. Additionally, the effect of the process gain (K), time constant (T), fractional system order (α), time delay (ϴ), gain margin (A), phase margin (ϕ) and the fractional integral order (λ) on the stability regions and the critical frequency are investigated. The parameter of the controller are selected from the mid-point of the obtained stability regions and the step responses

Bu çalışmada, endüstriyel uygulamaların büyük bir bölümünü oluşturan zaman gecikmeli süreçlerin kapalı çevrim kararlılığı için genelleştirilmiş bir kontrolör tasarım metodu sunulmuştur. Bu metot ile açık çevrim kararlı, kararsız ve integratör içeren transfer fonksiyonuna sahip süreçleri kapalı çevrim kararlı yapan tüm Oransal İntegral (PI) ve Oransal İntegral Türevsel (PID) kontrolör parametre değerlerinin belirlenmesi sağlanabilir. Önerilen metotta, açık çevrim kararlı artı zaman gecikmeli süreçlerin birinci derece artı zaman gecikmeli (FOPDT) model transfer fonksiyonu ile modellenebileceği kabul edilmiştir. Benzer şekilde, integratörlü artı zaman gecikmeli süreçlerin integratörlü artı birinci derece artı zaman gecikmeli (IFOPDT) model transfer fonksiyonu ile modellenebileceği ve açık çevrim kararsız artı zaman gecikmeli süreçlerin ise kararsız birinci derece artı zaman gecikmeli (UFOPDT) model transfer fonksiyonu ile modellenebileceği varsayılmıştır. Kontrolörün ve süreç transfer fonksiyon modelinin normalize edilmiş formları, kapalı çevrim süreci kararlı yapan tüm PI ve PID kontrolör ayar parametrelerinin belirlenmesi için Genelleştirilmiş Kararlılık Sınırı Bölgeleri (GKSB)’nin oluşturulmasında kullanılmıştır. Önerilen metot ile süreç transfer fonksiyonunun değişmesi ile Kararlılık Sınırı Bölgesi (KSB)’nin yeniden oluşturulması gerekliliği ortadan kaldırılmıştır. Oluşturulan GKSB’ler ile kararlı, kararsız ve integratör içeren transfer fonksiyonuna sahip süreçler için kapalı çevrim süreci kararlı yapan tüm PI ve PID kontrolör parametre değerleri belirlenebilmektedir. Gerçek süreç ile model transfer fonksiyonları arasında tam bir eşleşme olması durumunda, önerilen metot herhangi bir yaklaşıklık içermez. Ancak, gerçek süreç transfer fonksiyonu yüksek dereceden olursa önerilen metot bazı yaklaşıklıklar içerebilir. Bu durumun üstesinden gelmek için bazı öneriler sunulmuştur. Sunulan metodun kullanımının gösterilmesi amacıyla örneklere yer verilmiştir. In this study, a generalized controller design method has been presented for closed loop stability of time delay processes that form a large part of industrial applications. Through this method, it is possible to determine all Proportional Integral (PI) and Proportional Integral Derivative (PID) controller parameter values which provide closed loop stability of the processes including open loop stable, unstable and integrator transfer functions. In the proposed method, it is acknowledged that open loop stable plus time delay processes can be modeled by first order plus dead time (FOPDT) model transfer function. Similarly, plus time delay processes with integrator can be modeled by plus first order plus dead time (IFOPDT) with integrator model transfer function and open loop unstable plus time delay processes can be modeled by unstable first order plus dead time (UFOPDT) model transfer function. Normalized forms of the controller and the process transfer function model are used to compose the generalized stability boundary locuses for calculating all PI and PID controller setting parameters that make the closed loop process stable. The necessity of re-forming the stability boundary locus by changing the process transfer function has been abolished with the suggested method. All PI and PID controller parameter values that make the closed loop system stable for processes including open loop stable, unstable and integrator transfer functions can be determined through the formed generalized stability boundary locus. In the event that there is an exact match between the actual system and the model transfer functions, the proposed method does not contain any approximations. On the other hand, if the actual system transfer function occurs at high level, the proposed method may contain some approximations. Some suggestions have been presented to overcome this situation. In addition, some examples have been given to display the usage of the proposed method. Dicle Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü

Bu çalışmada ilk olarak kesirli dereceli hesaplamaların tarihçesinden ve kesirli türev-integral kavramlarından bahsedilmektedir. Kesirli dereceli PI kontrolörün katsayılarının (kp, ki) esneklikleri, klasik PI kontrolör ile benzerlik göstermesine rağmen integral derecesi (λ) farklıdır ve iki yapı arasındaki farklılık buradan kaynaklanmaktadır.Kesirli dereceli kontrolör tasarlanırken dikkat edilmesi gereken en önemli nokta kontrolörün kapalı çevrim sistemi kararsız yapmamasıdır. Bu yüzden, öncelikle kontrolör katsayıları için sınırlı giriş – sınırlı çıkış (bounded input – bounded output) kararlılığından yararlanılarak katsayıların kararlılık bölgesini bulunur.İncelenen sistem ölü zaman içerdiğinde kontrolör katsayılarının kararlılık bölgesini araştırmak biraz daha karmaşık hale gelmektedir. Bu yüzden, karmaşıklığı gidermek için ölü zamanın farklı yaklaşımları ele alınır. İncelenen yaklaşımlardan en uygunu pade yaklaşımıdır. Bu yaklaşım ile elde edilecek olan ölü zamanın derecesi istenildiği gibi ayarlanabilmektedir. Derece ne kadar artarsa ölü zamana o kadar yaklaşmaktadır. Bu yaklaşımın kullanılmasıyla birlikte ölü zaman ve sistem birbirine seri bağlanmış iki sistem gibi ele alınabilmektedir. Bu durumda ölü zaman içeren sistem için tasarlanan kontrolörün katsayılarının kararlılık bölgesi daha kolay bir şekilde bulunmaktadır.Katsayıların kararlılık bölgesi bulunurken kesirli dereceli PI kontrolörün integral kısmının derecesi (λ) de önem kazanmaktadır. Katsayı parametrelerinin kararlılık bölgesi integral derecesinin değerine göre farklılık göstermektedir. Bu yüzden kontrolörün üç parametresiyle sınırlı olan kararlılık bölgesi bulunabilmektedir.Kararlılık bölgesi içerisinde katsayıların ve integralin derecesinin farklı değerlerine göre sistemin performansı değişmektedir. Kesirli dereceli sistemlerin simulasyonu MATLAB üzerinde doğrudan yapılamamaktadır. Bu yüzden kesirli dereceli sistemlerin simulasyonunu yapabilmek için gerekli MATLAB araç kutuları araştırılmış olup bu çalışmada gerekli olan fonksiyonlar tanıtılacaktır. Ayrıca bu fonksiyonlar MATLAB üzerinde simulasyon yapılırken kolayca ihtiyaç duyulduğu yerde kullanılabilmektedir.Bu aşamaya kadar yapılan araştırmalar sistemin istenilen performansı sağlayabilmesi için yol gösterici niteliktedir. Sistemin istenilen performansı sağlayabilmesi için gerekli olan parametreler Büyük Patlama Büyük Çöküş (Big Bang- Big Brunch) optimizasyon algoritmasıyla bulunacak ve elde edilen sonuçlar incelenecektir. In this study, history of the fractional order mathematics and concept of fractional derivative – integral is firstly mentioned. Although flexibility of fractional order PI controller coefficient (kp, ki) is nearly similar to flexibility of the classical PI controller coefficient, the integral order (λ) flexibility is completely different from each other and the main difference between the controller structures results from integral order. The most important issue during designing the fractional order controller is not to make the closed loop system unstable. Thus, stability region of the controller coefficient is primarily found by using the boundary input-boundary output stable rule.When the system contains dead time, it is hard to find stability region of coefficient of fractional order controller. Therefore, different approaches of dead time are considered in order to solve the complexity. Most suitable approximation of dead time is `Pade Approximation`. The extension of the achived dead time with this approach can be adjusted as desired. The higher dead time approximation order is, the more likely it is approaches to real dead time. With the use of this approach, system and approximated dead time can be handled as the two systems connected in series. In this case, it is easier to determine the stability region of fractional order controller coefficient for the system including the dead time.While the stability region of the fractional order controller coefficients is being determined, the integral order (λ) of the controller has very importance because the stability region is changeable according to the integral order value. Thus, the stability region is bounded with these three parameter (kp, ki, λ). The performance of the system is changeable according to different values of the controller parameters in the stability region. Simulation of the fractional order systems is not directly applied in MATLAB. Thus, the required MATLAB toolbox is introduced in order to simulate fractional order systems. Also, the functions in the toolbox can be easily used with the other MATLAB functions.The research until this stage is guideline for achieving the desired performance of the system. The required parameters to provide the desired performance of the system will be found with Big Bang- Big Crunch optimization algorithm and the results will be examined. 71

PID kontrolörler, basit yapıları ve tasarım kolaylıkları nedeniyle kullanımı en yaygın kontrolörlerden biridir. Zaman içinde çok sayıda kontrol algoritmaları geliştirilse de endüstride özellikle yüksek performans gerektirmeyen sistemler için yaygın kullanımı devam etmektedir. Literatürde, sabit PID kontrolör parametrelerini belirleme üzere birçok tasarım yöntemi bulunmaktadır. Bunlardan en çok bilinen yöntemlerden Ziegler-Nichols frekans ve basamak yanıtı yöntemi, geliştirilmiş Ziegler-Nichols yöntemi, Cohen-Coon yöntemi ve Åström-Hägglund yöntemlerine bu çalışmada yer verilmiştir.Sabit parametrelerin sisteme etki eden veya yapısında oluşan değişikliklere istenilen ölçütlerde yanıt verememesi araştırmacıları PID parametrelerini çevrim içi ayarlayan yöntemlere yöneltmiştir. Kontrolör parametrelerini çevrim içi olarak iyileştirmek üzere önerilen yöntemlerden biri de Ziegler-Nichols PID frekans yanıtı yöntemi parametrelerini iyileştiren Arttırılmış Ziegler-Nichols yöntemidir. Bu yöntemde, sistem hatası ve hatanın değişiminin fonksiyonu olan bir kazanç ayarlama parametresi ile deneyimlere dayalı denklemler yardımıyla Ziegler-Nichols katsayıları çevrim içi olarak iyileştirilir. Yapılan incelemelerde bu yöntemin ikinci mertebeden ve daha yüksek mertebeli sistemler için başarılı olduğu belirtilmiştir.Bu çalışmada, Ziegler-Nichols basamak yanıtı ve frekans yanıtı yöntemlerinin her ikisi için de PID parametrelerini iyileştirmek üzere bulanık mantık tabanlı bir yöntem geliştirilmiştir. Önerilen yöntemde parametre iyileştirmesi, iki adet bulanık mantık mekanizması ile hata ve hatanın değişimini kullanarak çevrim içi yapılmaktadır. Bulanık mekanizmalardan ilki integral parametresi için oluşturulmuş, diğer mekanizma ise oran ve türev parametrelerinin her ikisini de iyileştirmeyi amaçlamaktadır. İyileştirme mekanizmalarında, her bir kontrolör parametresi için farklı çıkış ölçekleme çarpanları kullanılmış ve bu çarpanlar bir arama algoritması yardımıyla belirlenmiştir. Daha sonra, bu çarpanların birinci mertebeden ölü zamanlı sistem parametreleri olan sistem zaman sabiti ve gecikmesine bağlı olarak belirlenen bir büyüklük olan ?kontrol edilebilirlik oranına? bağlanabileceği düşünülmüştür. Buradan yola çıkılarak, benzer kontrol edilebilirlik oranına sahip sistemler için genetik algoritma ile yapılan aramalarda çıkış ölçekleme çarpanlarının benzer olduğu görülmüş ve bu çarpanlar farklı kontrol edilebilirlik oranları için ifade edilmiştir. Bu sayede farklı her sistem için çıkış ölçekleme faktörlerinin aratılması problemi çözülmüştür. Ayrıca, yüksek mertebeli sistemlerin ölü zamanlı birinci mertebeden sistemlere indirgenebilmeleri nedeniyle, belirlenen çıkış ölçekleme çarpanları ve bulanık mantık tabanlı iyileştirme mekanizmasının yüksek mertebeden sistemlerin PID başarımını artırmak için de kullanılabileceği görülmüştür.Önerilen yöntem, farklı sistem yapıları için tezde anlatılan diğer yöntemler ile karşılaştırılmıştır. Yapılan karşılaştırmalarda, önerilen yöntemin başarımının diğer yöntemlerden daha iyi olduğu görülmüştür. PID Controllers are one of the most commonly used controllers owing to their simple design and ease of use. Though many control algorithms have been developed, they are still commonly used in industry especially for the systems that do not require high performance. There are many design methods in literature in order to determine constant PID controller parameters. Ziegler-Nichols frequency and step response method, refined Ziegler-Nichols, Cohen-Coon and Åström-Hägglund method, which are the most popular ones, are included in this thesis.Researchers focused their attention on online tuning methods for PID parameters, since constant parameters did not response adequately to the changes affecting the system or changes in the design. One of the online recovery methods for PID controller parameters is Augmented Ziegler-Nichols method which improves the Ziegler-Nichols PID frequency response method parameters. In this method, Ziegler-Nichols parameters are improved online by some heuristic rules through an online gain modifying factor which is a function of error and change of error. It is stated in the research that this method is well-done for second or high-order processes.In this study, a fuzzy logic based method is developed to improve the PID controller parameters for both Ziegler-Nichols step response and frequency response methods. In the proposed method the parameter improvement is carried out in an on-line manner via two fuzzy logic mechanisms which use the error and the change of error together. One of fuzzy logic mechanisms is developed for integral parameter and the other one aims to improve both proportional and derivative parameters. In the improvement mechanisms different output scaling factors are used for each controller parameter and they are determined by a search algorithm. Later in the study, it has been thought that, these scaling factors can be determined dependent to ?controllability ratio? which is a quantity determined by the first order plus dead time process parameters which are system time constant and time delay. Accordingly, searches have been done on different systems with similar controllability ratios by genetic search algorithm and it has been seen that the output scaling factors of the fuzzy logic based improvement mechanisms are similar and they can be expressed for different controllability ratios. Thus, the problem of searching the output scaling factors for every system is solved. It has also been observed that the proposed output scaling factors and the fuzzy logic mechanism can also be used to improve PID performance of high order systems, since high order systems can be reduced to first order plus dead time systems.The proposed method hereby is compared with other control methods mentioned in the research onvarious systems. As a result of the comparisons, it is suggested that the proposed method is performs better than the others. 131

X veya gama ışınlarının belirlenmesinde elektronik aygıtlardan oluşan sayma sistemleri kullanılır. Ölü zaman, sayma sistemlerinde kullanılan bu elektronik aygıtların zaman sınırlılıklarından dolayı ileri gelir. Bu çalışma; tespit edilen ölü zamana bağlı olarak düşük, orta ve yüksek sayma oranlarında sayma kayıplarının, yığılma (pile up) pulsu sayma oranının, yığılma pulsu reddetme sayma oranının ve yükselticicinin minimum ayırma zamanından ileri gelen sayma kayıplarının belirlenmesi ve bunlar ile ilgili düzeltmelerin yapılması amacıyla gerçekleştirildi.Çalışma, sayma sisteminin uygun pikleşme zamanının (peaking time) belirlenmesi (bu aynı zamanda ölü zamanın analitik ifadesinin türetilmesine eşdeğerdir), düşük sayma oranlarında gözlenen spektrum için ölü zaman düzeltme modeli, orta ve yüksek sayma oranlarında sayma oranlarının düzeltilmesi için model ve yığılma pulsu, yığılma pulsu reddetme ve yükselticinin pikleşme zamanından kaynaklanan sayma oranı kayıplarının giderilmesi amacıyla oluşturulan model olmak üzere dört ana çalışmadan ve her biri için ayrı ayrı kodlanan simülasyon programlarından oluşmaktadır.Çalışma sonunda çalışmanın birinci kısmında uygun pikleşme zamanı 3.84 ?s, yükselticinin kritik ayırma zamanı 3.66 ?s ve yükselticinin karakteristik ayırma zamanı 3.73 ?s olarak belirlendi. İkinci kısmında düşük sayma oranları için bir model oluşturuldu. Üçüncü ve dördüncü kısımlarda önerilen teorik model çalışma esnasında kodlanan simülasyon programları sonucu ile karşılaştırıldı. Karşılaştırma sonucunda önerilen modeller ve program sonuçlarının oldukça uyumlu oldukları gözlendi Electronic devices are used to detection of radiation due to x or gamma rays. The dead time of counting systems is based on time limitations of these electronic devices that used at counting systems. This work was done to determine of a analytic equation for the dead time and of counting losses at low and high counting rates and at pile up peak counting rates and at pile up pulse reject counting rates and of counting losses due to minimum resolving time of amplifier according as this dead time and to correct these counting losses.In this work contain to determination of proper peaking time of counting system and to a dead time correction model for observed spectrum at low counting rates and to a model for correction of counting rates at medium and high counting rates and to correction of counting rates pile up peak and pile up pulse reject and to correction of counting rate losses result from peaking time of amplifier and simulation programs.Consequently, proper peaking time, critical resolving time and characteristic resolving time of the amplifier was founded as 3.84, 3.66 and 3.73 ?s for first part, respectively. Also, a new model for low count rates was proposed in second part. In addition to these, new proposed theoretical models at third and fourth parts of working compared with results from coded simulations programs. A pretty good agreement is obtained between theoretical models and simulation programs. 171

Firmaların, müşterilerine ulaşmalarını sağlayan en kolay, hızlı ve hesaplı yollardan biri e-posta gönderimleridir. Standart basit bir e-posta düz içeriğe sahipken, bazen yapılan gönderimlerde yüksek boyutlu dosya gönderimleri yapmakta gerekebilir. Bu gönderimleri gerçekleştirmek için toplu e-posta gönderim sistemlerine ihtiyaç duyulur.Gönderilen dosya boyutları ve e-postanın gönderileceği kişi sayısı gibi etkenlerin artmasıyla birlikte gönderim süreleri de artmaktadır. Eğer gönderilmesi gereken e-postanın içerdiği bilgilerin belirli bir geçerlilik süresi varsa bu durumda gönderimleri geçerlilik süresini aşmadan ve e-postayı alacak kişiye de aksiyon zamanı bırakacak kadar bir sürede tamamlamak gereklidir. Böylece ortaya bu tip sistemleri nasıl hızlandırabiliriz, nasıl daha efektif kullanabiliriz soruları çıkmaktadır.Bu sistemlerin performansına direkt etki edebilecek olan etkenler; gönderilen kişi sayısı, gönderilen dosyanın boyutu, gönderimi yapan sunucunun yoğunluğu ve bant genişliği, gönderimin gerçekleşeceği sunucunun yoğunluğu ve bant genişliği, gönderimi yapan sunucudaki uygulamanın gönderimde kullandığı iş parçacığı sayısı ve gönderimi gerçekleştirecek uygulamanın algoritmik dizaynıdır.Bu çalışmada ideal bir sistemin nasıl olması gerektiği incelenmiş daha sonrasında bu sistemin performansının nasıl geliştirilebileceği konusuna bakılmıştır. Yapılan testler sonucunda çıkan istatistiki veriler ile gönderimi yapan sunucunun bant genişliğinin artırılması ve buna bağlı olarak gönderimi yapan uygulamadaki iş parçacığı (thread) sayısının artırılmasının sonuca olan etkisinin ne kadar yüksek olduğu saptanmıştır. Bu iki özellik üzerinde birbirleri ile bağlantılı olarak yapılacak geliştirmelerin performans artışına ciddi yarar sağladığı tespit edilmiştir.İş parçacığı sayısını artırmanın ne zaman gerekeceği ve ne zaman gereksiz bir işlem olduğu üzerinde durulmuş ve ideal iş parçacığı sayısının da gönderim yapılacak sunuculara göre değişebileceği, ve yalnızca gönderimlerin gerçekleşeceği domain'lere farklı zaman aralıklarında yapılan gönderimler sonucunda bu domainlerin yoğunluğuna bağlı olarak bir optimum seviye belirlenebileceği, bunun dışında genel bir standardının olamayacağı saptanmıştır. Communication via e-mail is one of the most economical, fastest and easiest ways to reach clients for companies. A simple e-mail has a text or an html content. But sometimes content of the e-mail becomes, not enough to explain everything without sending a file which is called an attachment. An attachment size could be great also it could be small. So there is a need for mass mailing systems to complete these sendings.Time which is spent to complete sending e-mails to all receivers increases with corresponding to size of attachments and number of receivers. If the content of e-mail has a dead time, then all of the sendings should be completed before dead time approaches so if the receiver is going to take an action according to the e-mail, there must be enough time. Because of this reason, some questions raise such as how could we hasten these systems and how could we make them more effective.Causes that effects to these systems' performance are; number of receivers, size of attachments, sender server's busy status and used bandwidth, receiving servers' busy status and used bandwidth, sender application's thread count and the algorithmic design of the application.In this thesis work, some questions such as how should an ideal system be and how could we improve the performance, are answered. Results of the test studies show that to increase the size of sender server's bandwidth and to increase the number of threads that sender applications use, have a great performance effect on mass mailing systems. In this study, the conditions where an increase in the number of threads is useful or not are sought and the results coming from the test scenarios are achieved.According to the obtained results if one adaptively changes the optimal number of threads that sending applications use by analyzing the data coming from the receiving servers? busy status and bandwidths, one can successfully improve the performance of the mass-mailing system. The fact that less network and system resources are used greatly improves the performance and leaves invaluable resources to other applications. 58

ÖZETMATLAB-SIMULINK + PIC TABANLI BULANIK MANTIK DENETLEYİCİ TASARIMI ve GERÇEK ZAMANLI SICAKLIK KONTROLÜ UYGULAMASIKontrol Eğitiminde, teorik bilgilerin uygulanmasının öğrencinin öğrenme sürecindeki önemi oldukça büyüktür. Uygulama, öğrenmenin pekiştirilmesinde en büyük katkıyı sağlayan kısımdır. Ayrıca öğrencinin motivasyonunu artırır ve onu iş dünyasına hazırlar. Kontrol eğitiminde uygulamanın öneminden dolayı bu çalışmada kontrol laboratuarında kullanılmak üzere deney seti hazırlanmıştır. Bu çalışmada, öncelikle, önceden hazırlanmış olan fırının Matlab-SIMULINK simülasyon yazılımı üzerinden gerçek zamanlı denetiminin sağlanması için PIC tabanlı bir kart tasarlanmıştır. Bu kart, fırının sıcaklık bilgisinin Matlab-SIMULINK ortamına, Matlab-SIMULINK ortamında oluşturulan denetim bilgisinin de fırına iletilmesini sağlamaktadır. Aynı zamanda, fırının denetimi sadece kart üzerinden PIC yazılımı ile de yapılabilmektedir. Gerçekleştirilen tüm işlemler gerçek zamanlı olarak yapılmaktadır.Fırın FOPDT (First Order Plus Dead Time) yani, birinci derece artı ölü zaman gecikmeli bir sistemdir. Öncelikle fırının modelinin çıkartılması için otomatik ayarlama yöntemlerinden Ziegler-Nichols Basamak Cevabı Alan Yöntemi kullanılmıştır. Buna ek olarak, fırın otomatik ayarlama yöntemlerinden Ziegler-Nichols Basamak Cevabı Alan Yöntemi ile belirlenen PI parametreleri ve Bulanık Kazanç Ayarlı PI Denetleyici kullanılarak simülasyonları yapılmıştır. Ardından, hem Matlab-SIMULINK üzerinden hem de tasarlanan kart üzerinden denetlenmiştir. Bulanık mantık denetleyici yazılımının C kodu PIC yazılımına gömülerek fırının sadece kart üzerinden denetimi de sağlanmıştır. Bulanık Kazanç Ayarlı PI Denetleyicinin PIC mikro denetleyici yazılımına gömülebilmesi için önce fuzzyTECH ortamında C kodu üretilmiş ve üretilen C kodu üzerinde gerekli düzenlemeler yapılmıştır.Oluşturulan deney seti üzerinde uygulanan bu iki denetim yöntemiyle deney setinin performansı test edilmiştir. Öncelikle, fırının modeli kullanılarak iki denetleyicinin Matlab-SIMULINK’de simülasyonları yapılmıştır. Ardından, fırının aynı denetleyiciler kullanılarak PIC tabanlı kart yardımıyla Matlab-SIMULINK üzerinden denetimleri gerçeklenmiştir. Son olarak, fırının denetimi bulanık mantık denetleyici yazılımı PIC tabanlı kart üzerindeki mikro denetleyiciye gömülerek gerçeklenmiştir. Fırının Matlab-SIMULINK üzerinden denetlenmesi ile elde edilen sonuçlarla tasarlanan PIC tabanlı kart üzerinden denetlenmesi ile elde edilen sonuçlar örtüşmektedir. Bu da fırının Matlab-SIMULINK ile gerçek zamanlı ve sağlıklı bir şekilde haberleştirilebildiği anlamına gelmektedir. Böylece, hem öğrencilerin kontrol laboratuarında Matlab-SIMULINK yazılım programını kullanarak deneysel çalışmalarında çok pratik bir şekilde kullanabilecekleri bir deney seti elde edilmiş hem de iki ayrı denetleyici tasarlanılarak ve bu denetleyiciler PIC mikro denetleyici yazılımına gömülerek fırının başarılı bir şekilde denetlenmesi sağlanmıştır. Sonuç olarak, hazırlanan bu eğitim setiyle kontrol eğitimine önemli bir katkıda bulunulmuştur. ABSTRACTMATLAB-SIMULINK + PIC BASED FUZZY LOGIC CONTROLLER DESIGN and IMPLEMENTATION of REAL TIME TEMPERATURE CONTROLIn control education, the importance of practicing the theoretical knowledge in learning process is rather big. Practice is the most important part of strengthening the learning process. Furthermore, it increases motivation of the students and makes them ready for the profession world. In this study, an experiment set is prepared for using in control laboratory due to the importance of the practice in control education.In this study, first, a PIC based card is designed to be able to provide real time control of the oven prepared before through Matlab-SIMULINK simulation software. This card enables Matlab-SIMULINK simulation software to get the temperature of the oven and provides control signal prepared in Matlab-SIMULINK environment to the oven. At the same time, the oven can be controlled using PIC software. And all these processes are realized as real time. The oven is an FOPDT (First Order Plus Dead Time) system. First, to get the model of the oven Ziegler-Nichols Step Response Area Method is used. Ziegler-Nichols Step Response Area Method is used to calculate PI controller parameters. In addition, the oven is controlled by PI controller and Fuzzy Gain Scheduling of PI Controller through both Matlab-SIMULINK and designed card. Fuzzy logic controller is used to control the oven by embedding C code of the controller to the PIC microcontroller software. fuzzyTECH simulation program is used to produce C code of Fuzzy Gain Scheduling of PI Controller and this code is modified and embedded to PIC microcontroller software.Performance test of the experiment set is realized using these two control methods. First, two control methods are simulated using the model of the oven in Matlab-SIMULINK. Then, two control methods are realized using the oven, PIC based card and Matlab-SIMULINK. Finally, fuzzy logic controller is realized using only PIC based card by embedding the controller software (C code is produced by fuzzyTECH) to the PIC software. The results are in agreement. This means that the oven can provide real time communication successfully. Thus, an experiment set that students can use practically while doing their experiments using Matlab-SIMULINK software is prepared. The oven is controlled successfully using designed two different controllers and these controllers are embedded to the PIC microcontroller software. As a result, this experiment set contributes to the control education.

ÖZETMaster TeziGENELLEŞT R LM Ş M N MUM DEĞ ŞMEL (GMV) ALGOR TMA KULLANARAK B RNÖTRAL ZASYON PROSES N N pH KONTROLÜBurcu ULUDEM RAnkara ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüKimya Mühendisliği Anabilim DalıDanışman: Prof. Dr. Mustafa ALPBAZNötralizasyon, atıksu arıtma ve biyoteknoloji gibi kimyasal işletmelerde kullanılan genel ve önemli birişlemdir. Nötralizasyon için gerekli olan pH=7 değerini ayarlamakta çeşitli kontrol sistemlerindenyararlanılmaktadır.Bu çalışmada kontrol sistemi olarak Genelleştirilmiş Minimum Değişmeli Algoritma kullanılarak asetikasit-sodyum hidroksit nötralizasyon sisteminin pH kontrolü incelenmiştir. Bu bir borusal akış reaktöründegerçekleştirilen zayıf asit-kuvvetli baz tepkimesidir. Sodyum hidroksit akış hızı ayarlanabilen değişkenolarak seçilmiştir. Borusal akış reaktöründe zaman gecikimi yüksek olduğu için bu tip reaktörlerde çıkışdeğişkenini kontrol etmek güçtür.Bu kontrol sisteminde ARMAX (Auto Regressive Moving Average Exegonuous) modeli kullanılmıştır.Model parametreleri, açık hatta sisteme PRBS sinyalleri gönderilerek ve Bierman algoritması kullanılarakbelirlenmiştir. Model parametreleri hesaplandıktan sonra Genelleştirilmiş Minimum Değişmeli kontrolsisteminin parametresi λ, ayarlanabilen parametre olarak seçilmiştir. Çeşitli λ değerleri için kontrolgerçekleştirilmiş ve en iyi λ değeri belirlenmiştir.Sistem yatışkın duruma getirildikten sonra asit akış hızına pozitif ve negatif etkiler verilmiş ve deneyler açıkhatta gerçekleştirilmiştir. lk olarak asit akış hızı etki altındayken pH değerinin zamanla değişimi gözlenmişve akış reaktörünün dinamik davranışı belirlenmiştir. Daha sonra Genelleştirilmiş Minimum Değişmeli(GMV) Algoritma kullanılarak aynı etkiler için kontrol deneyleri yapılmıştır. Negatif yük etkiler içinsalınımlar oluşmuş ve bu salınımlar yüksek değerli etkilerde artmıştır. Öte yandan pozitif etkiler için GMVkontrol sistemiyle pH kolaylıkla kontrol edilmiştir. Borusal akış reaktöründe zaman gecikimi olmasınarağmen GMV kontrol sistemi ile pH kontrolü etkin olarak yapılmıştır.2006, 57 sayfaAnahtar Kelimeler: Nötralizasyon, Genelleştirilmiş Minimum Değişmeli Kontrol, pH kontrol, borusal akışreaktör.i ABSTRACTMaster ThesispH CONTROL of a NEUTRALISATION PROCESS USING GENERALIZEDMINIMUM VARIANCE ALGORITHMBurcu ULUDEM RAnkara UniversityGraduate School of Natural and Applied Sciences Department of ChemicalEngineeringSupervisor : Prof. Dr. Mustafa ALPBAZNeutralization is a common and important operation in chemical plants, such as wastewater treatment,biotechnology, etc. The purpose of neutralization is to adjust the pH value for a certain requirement.This work describes pH control of acetic acid-sodium hidroxide neutralisation process using GeneralizedMinimum Variance Algorithm. This is a weak acid-strong base reaction which occurs in a tubular flowreactor. Sodium hydroxide flow rate was chosen as manipulated variable. It is very difficult to control outputvariables, because of existance of high dead time in tubular flow reactor.The ARMAX (Auto Regressive Moving Average Exegonuous) type model was used in this control system.The model parameters were obtained by sending PRBS signals at the on line and by using Biermanalgorithm. After calculated model parameters, the λ parameter of generalized minimum variance contolsystem was chosen as a tuning parameter. For various λ values, control experiments were achieved and thebest λ value was determined.After steady-state condition was realised in the system, positive and negative effects were given to acid flowrate and the experiments were done in the open-loop. First of all, dynamic behaviour of flow reactor wasinvestigated under the effects of acid flow rate changes and pH value with time was observed.. Then, controlanalysis were done for the same effects by using generalised minimum variance algorithm. For negative loadeffects, oscillations were occured and these were increased with higher values. On the other hand for positiveload effects, pH was easily controlled with using GMV control system.Although there is a high dead-time in a tubular flow reactor, GMV control system was effectively for pHcontrol.2006, 57 pagesKey Words: Neutralization, Generalized Minimum Variance Control, pH control, tubularflow reactor.ii 58

Marc Levy, born in France in 1961, decided to put the stories he told to his son on paper and started writing after having worked in different fields until his forties. The works of the author, which made a worldwide impact with his first novel, have been translated into forty-nine different languages. Julia one of the main characters of the novel ‘’All Those Things We Never Said”, receives a phone call from her father's secretary a few days before her wedding. She learns that her father won’t be able to attend the wedding ceremony. She isn’t surprised since they have always had a problematic relationship. But this time his father's alibi is different: Anthony Walsh is dead. Time and spatial indicators of Marc Levy’s novel," All Those Things We Never Said " one of the most widely read French novelists of our time, have been the subject of our study.The works of Michel Raimond and Jean Pouillon were used in the analysis of the novel in order to determine the temporal and spatial indicators. In addition, Marc Levy's use of time in the novel was examined by making use of Bergson's view of the concept of time. It has been observed that the author's use of the past and the past tense, the travels he has made for his characters to help them catch traces of their past, and the way they shape their future based on the past have been masterfully fictionalized. Translations made from the works in French in the bibliography were made by the article authors., 1961'de Fransa'da doğan Marc Levy, kırklı yaşlarına kadar farklı alanlarda çalıştıktan sonra oğluna anlattığı hikayeleri kâğıda dökmeye karar verip yazmaya başlamıştır. İlk romanıyla dünya çapında ses getirmiş olan yazarın eserleri kırk dokuz dile çevrilmiştir. ‘’Birbirimize Söyleyemediğimiz Onca Şey’’ adlı romanın ana karakterlerinden olan Julia, babasının sekreterinden düğününden birkaç gün önce bir telefon alır. Babasının düğün törenine katılamayacağını öğrenir. Her zaman sorunlarla dolu olan ilişkilerini düşünerek bu duruma hiç şaşırmaz, ancak bu defa babasının mazereti farklıdır: Anthony Walsh ölmüştür. Günümüzün en çok okunan Fransız romancılarının başında gelen Marc Levy’nin Can Yayınları tarafından dilimize kazandırılan ‘’Birbirimize Söyleyemediğimiz Onca Şey” adlı romanında zamansal ve mekânsal göstergeler ustalıkla işlenmiştir. Romanın içerisinde sıklıkla karşılaşılan zamansal ve mekânsal göstergeler bu makalenin konusunu oluşturmaktadır. Zamansal ve mekânsal göstergeleri belirlemek amacıyla roman analizinde Michel Raimond ve Jean Pouillon’un çalışmalarından yararlanılmıştır. Ayrıca, Bergson’un zaman kavramına bakışından faydalanılarak Marc Levy’nin romanda zaman kullanımı incelenmiştir. Yazarın özellikle geçmişi ve geçmiş zamanı kullanması, karakterlerine yaptırdığı seyahatler ile geçmişlerine dair izleri yakalamalarını sağlaması ve geçmişten yola çıkarak geleceklerini şekillendirmelerinin ustaca kurgulandığı gözlemlenmiştir. Kaynakçada Fransızca olarak yer alan eserlerden yapılan çevireler yazarlar tarafından yapılmıştır.

BULANIK PID TİPİ KONTROL ALGORİTMALARI ÖZET Bulanık küme kuramı, ilk olarak 1965 yılında Zadeh (1965) tarafından ortaya konulduktan sonra ilk uygulamasını 1974 yılında kontrol alanında bulmuştur. Takip eden yıllarda bulanık kontrol birçok araştırmacı tarafından önemli bir çalışma konusu olarak ele alınmış ve son on yıl içerisinde bulanık kontrolörler endüstride geniş bir kullanım alanına sahip olmuştur. Bu kontrolörler arasında en yaygın olanı, yapılan itibariyle PID kontrolörleri ile denkliği ortaya konmuş olan bulanık PID tipi kontrolörlerdir. Literatürde özayarlamasız bulanık PID tipi kontrolörlerin yaygın olarak kullanılmasına karşın, son zamanlarda bu tip kontrolörlerin başarımını artırmak maksadıyla çeşitli uyarlama yöntemlerinin kullanıldığı özayarlamalı bulanık PID tipi kontrolör tasarımına önem verilmiştir. Elde edilen kontrol algoritmalarının genellikle sadece bilgisayar ortamında gerçeklenmesinden dolayı, bu algoritmaların fiziksel sistemler üzerinde uygulanmaları neticesinde birtakım farklılıklar ortaya çıkabilmektedir. Bu tezde, PID ve bulanık PID tipi kontrol algoritmaları oluşabilecek bu farklılıkları, elde edilecek sistem yanıtlarını ve bulanık kontrolör tasarımında uygulanan özayarlama yöntemlerinin sonuçlarını karşılaştırabilmek amacıyla PCS 327 Proses Kontrol Simülatörü adı verilen deney seti üzerinde uygulanmış ve elde edilen sonuçlar bilgisayar ortamında simülasyon ile elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Yapılan deneyler neticesinde başarılı sonuçlara ulaşılmıştır. Öncelikle, simulator üzerinde ölü zamansız ve ölü zamanlı olmak üzere oluşturulan iki ayrı sistem basamak yanıtı modelleme yöntemlerinden üç ve dört parametreye sahip model yapılan ile modellenmiştir. Elde edilen modellerin gerçek sistemleri yeterli düzeyde temsil ettikleri kanısına vanlmıştır. Sistemlere ait modellerin elde edilmesinin ardından kontrolör tasanmına geçilmiş, üç ve dört parametreli modeller ile gerçek sisteme PID kontrolörü tasarlanmıştır. Daha sonra tasarlanan kontrolöre ait gerçek sistem yanıtlan ile simülasyon yanıtlan karşılaştınlmıştır. Kontrolör tasanmında ikinci aşamada ise bulanık kontrolör yapılan ele alınmış, yapıları itibariyle bir PID kontrolörüne benzeyen, bulanık PID tipi kontrolörler hakkında teorik bilgiler verilmiştir. Burada bulanık PID tipi kontrolörler temel olarak 1. Ölçekleme faktörleri, güncel olmayan şekilde (off-line) tasanm başlangıcında ayarlanarak bu değerler için sistem yanıtının elde edilebildiği özayarlamasız bulanık PID tipi kontrolörler 2. Kontrolöre ait iki adet ölçekleme faktörünün değişik algoritmalar ile güncel (on-line) olarak ayarlanan ve özayarlama neticesinde kontrolöre ait sistem yanıtının elde edildiği özayarlamalı bulanık PID tipi kontrolörler şeklinde sınıflandınlmıştır. Daha sonra elde edilen modeller ile gerçek sisteme özayarlamasız bulanık PID tipi kontrolör tasarlanmış ve dört parametreli modelin üç parametreli modele nazaran xııgerçek sistem yanıtına çok daha yakın bir yanıta sahip olduğu gözlenmiştir. Bu sebepten ötürü, bir sonraki aşamada sadece dört parametreli model ve gerçek sisteme, sistem başanmını artırmak maksadıyla aşım gözleyicisi, fonksiyon ayarlayıcısı ve bağıl hız gözleyicisi yoluyla iki adet ölçekleme faktörü uyarlanan özayarlamalı bulanık PID tipi kontrolör tasarlanmış ve her bir uyarlama yöntemine ilişkin elde edilen sistem yanıtlan karşılaştınlmıştır. Özellikle aşım gözleyicisi yönteminde sistem yanıtında daha iyi bir sonucun elde edilebilmesi için eşik değer kullanma düşüncesi önerilmiştir. Elde edilen sonuçlarda, ölçekleme faktörleri düzgün olarak ayarlanmayan bir bulanık kontrolör yanıtının uygulanan bu yöntemler neticesinde iyileştirilebildiği görülmüştür. Kontrolör tasarımında amaç minimum sayıda kurala sahip bir kural tabanı oluşturmak olduğu için toplam 2x2=4 adet kural yazılmıştır. Çalışmada sisteme ait modellerin elde edilmesinde ve kontrol aşamalarında Siemens S-7 200 CPU 214 modelli PLC cihazı kullanılmıştır. Gerçek sistemle PLC arasındaki bağlantı EM-235 Analog giriş-çıkış ünitesi ile sağlanmıştır. Ayrıca simülasyon yanıtlan Matlab 5.3 ve Simulink programlan vasıtasıyla elde edilmiştir. xııı FUZZY PID TYPE CONTROL ALGORITHMS SUMMARY After proposed by Zadeh (1965) in 1965, the fuzzy set theory had got its first application at the control research in 1974. In the following years, the fuzzy control was accepted as an important study by many researchers and in the last decade fuzzy controllers had found a wide usage area in the industry. Since their structures are almost as the same as PID controllers structures, the fuzzy PID type controllers had became the most widely used controllers. Altough many fuzzy PID type controllers which has no self tuning mechanism are used in literature, in the last years self-tuned fuzzy PID type controllers in which many tuning algorithms are used had given importance in order to improve the performance of non self-tuned fuzzy PID type controllers. Since the control algorithms are materialized in computer environment generally, there could be some differences when these algorithms are applied to the physical systems. In this thesis, the PID and fuzzy PID type control algorithms are applied to the so called PCS 327 Process Control Simulator experimental set in order to compare probable differences, obtained system responses and the results of self tuning algorithms which were used in designing the self-tuned fuzzy PID type controllers and lastly the results got from the physical system had been compared to the simulation results which were got from computer. After the experiments successful results were acquired. First of all, two different systems with a dead time and without a dead time that are composed on the simulator were modelled by the step response modeling methods including three and four parametered model structures. The obtained models for each system had been tought to be sufficient. After getting the models for each system, the next stage became designing the controllers and a PID controller had been designed for three parametered model, four parametered model and real system, then the real system results and simulation results had been compared. At the second stage of designing controllers, some theoritical information was given about the fuzzy PID. type controllers which have similar structures as PID controllers. The fuzzy PID type controllers were basically classified in two categories as follows; 1. The fuzzy PID type controllers that has no tuning mechanism in which the scaling factors of the controller are tuned at the beginning stage of controller design in an off line manner and the response of the system can be got for these parameter values 2. The fuzzy PID type controllers that has a tuning mechanism in which the two scaling factors of the controller are tuned by different algorithms in an on line manner and the response of the system can be got for self tuning parameter values. After this, a fuzzy PID type controller that has no tuning mechanism was designed for the models and the real system and it is observed that the four parametered model xivhas more similar system response to real system compared with the three parametered model response. For this reason, the fuzzy PID type controller which has a tuning mechanism was designed for only four parametered model using the peak observer, function tuner and relative rate observer methods to increase the performance of the system by tuning the two scaling factors of the controller and the system responses concerning to each tuning method were compared. Especially, for the peak observer method, idea of using a threshold value was proposed to get a better system response. After getting the systems responses for this controller, it was seen that the system responses can be improved after applying these methods to a fuzzy PID type controller whose parameters were tuned unproperly. Since the goal was to have a rule base which had minimum number of rules, while designing the controllers only 2x2=4 rules were written. In the study, S-7 200 CPU 214 PLC device was used at the stages of getting the models and controlling the systems. The interconnection between the real system and PLC was established by using the EM-235 Analogue input-output unit. Also the simulation results were got by using the Matlab 5.3 and Simulink programs. xv 117

ÖZET Yüksek Lisans Tezi ELEKTRİK SÜRÜCÜ SİSTEMLERİNİN DAYANIKLI DENETİMİ Mehmet Şerif ALDOĞAN Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Elektronik ve Bilgisayar Eğitimi Anabilim Dalı 2003,Sayfa:55 Bu tezde, bir vektör denetimli indüksiyon motor sürücü sistemi için parametre değişimlerinin ve sistem ölü zamanının etkilerini dikkate alan bir dayanıklı hız kontrol yöntemi incelenmiştir. İlk olarak, iki serbestlik dereceli bir denetleyici tasarlanmıştır. Sistemin zaman gecikmesi etkilerini azaltmak için daha sonra bir ölü-zaman dengeleyicisi denetim sistemine eklenmiştir. Son olarak, parametre değişimleri altında kontrol sisteminin dayanıklılığım iyileştirmek için bir model takip denetim yapısı kurulmuş ve kontrol sisteminin performansım gösteren benzetim sonuçlan sunulmuştur. Anahtar kelimeler: Dayanıklı denetim, Ölü-zaman dengeleyici, Model takip denetleyicisi, İndüksiyon motorları VII ABSTRACT Master Thesis ROBUST CONTROL OF ELECTRICAL DRIVE SYSTEMS Mehmet Şerif ALDO?AN Fırat University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Electronic and Computer Education 2003, Page : 55 In this thesis, a robust speed control method considering the effects of system dead-time and parameter variations for a vector controlled induction motor drive system is investigated. Initially, a two-degree-of-freedom controller is designed. A dead-time compensator is then added to the control system to reduce the effects of the system time delay. Finally, a model following control structure is implemented in order to improve the robustness of the control sytem under parameter variations and simulation results showing the performence of the control system are presented. Keywords: Robust control, Dead-Time Compensator, Model Following Controller, Induction Motors. rassss>£ ? m VIII 57

KENDİNİ AYARLAYABİLEN PI, PD ve PID TIPI BULANIK MANTIK DENETLEYİCİLER İLE ÖLÜ-ZAMAN GECİKMELİ SİSTEMLERİN DENETİMİ Gülten YILMAZ Anahtar Kelimeler: Bulanık Denetleyici, Ölü-zaman, Ölçekleme faktörü, Kendini ayarlayan denetleyici. Özet: Bu çalışmanın amacı, doğrusal olmayan sistemler için basit fakat gürbüz bir kendini ayarlama tekniğini uygulamaktır. Öyle ki bu teknik Bulanık Mantık Denetleyiciler (BMD) için geliştirilmiştir ve modelden bağımsızdır. Bu teknikte, BMD' nin çıkış ölçekleme faktörleri (ÖF) denetlenmekte olan sistemin çıkışındaki değişimlere göre tanımlanmış kurallar ile ayarlanmıştır. Diğer taraftan bu kurallar, gerçek sistem çıkışı ve istenilen değer arasındaki fark olan hata (e) ve hatanın değişimi (Ae) kullanılarak tanımlanmıştır. Hata ve hatanın değişimini tanımlamak içinse en doğal ve en sık kullanılan üçgen üyelik fonksiyonları seçilmiştir. Kendini ayarlama tekniği PI, PD ve PID tipi BMD' lere uygulanmıştır. Geliştirilen denetim sistemi, iletim gecikmesinden ve ölçme gecikmesinden dolayı oluşmuş ölü- zamana sahip iki sistem için gerçekleştirilmiştir. PI, PD ve PID tipi kendini ayarlayan BMD' 1er (KABMD) ile yapılan simülasyonlardan elde edilen sonuçlar diğer denetim teknikleri ile karşılaştırıldığında performans parametrelerinin (aşma, yükselme zamanı, yerleşme zamanı v.,b) daha iyi olduğu gözlenmiştir. CONTROLLING OF SYSTEMS WITH DEAD-TIME BY SELF TUNING PI, PD and PID TYPE FUZZY LOGIC CONTROLLERS Gülten YILMAZ Keywords: Fuzzy Controller, Dead-time, Scaling Factors, Self-tuning Fuzzy Logic Controller. Abstract: The purpose of this study is to apply a simple but robust self-tuning technique for nonlinear systems; that the technique is actually developed for fuzzy logic controllers (FLC) and is independent of the model. In this technique, the output scaling factors of the FLC are adjusted according to the rules based on the output changes of the controlled system. On the other hand, the rules are defined using the error (e) between the actual output and desired input, and the change of error (Ae). The most natural and frequently used membership functions, triangle membership functions, are chosen for defining error and change of error. The self tuning technique is applied to PI, PD and PID type FLC. The developed control system is then implemented for two different systems with dead-time that occurs because of measurement delay and transport delay. When the simulation results obtained PI, PD and PID type self tuning FLC (STFLC) are compared with other control technique, much better performance parameters, i.e. overshoot, rise time, settling time, are observed in this study. 114

BİR ISITMA VE HAVALANDIRMA SİSTEMİNİN BULANIK MANTIK KONTROLÜ ÖZET Enerjinin etkin kullanımı ve korunumu üzerine yapılan çalışmalar her alanda olduğu gibi toplam enerji tüketiminin % 3 5 'ini oluşturan konut sektöründe de inceleme ve araştırma konusu olmuştur. Konut sektöründe ön plana çıkan çalışmaların önemli bir bölümü HVAC (Heating Ventilating and Air Conditioning) sistemleri üzerinde toplanmaktadır. HVAC sistemleri en genel anlamıyla; şartlandırılan mahalin sıcaklık ve nem seviyesini düzenleyen, ayrıca içeri aldığı taze hava ve filtreden geçirdiği dönüş havası karışımıyla, iç hava kalitesini istenen seviyede tutan sistemlerdir. Bu sistemlerden beklenen birincil görev sıcaklığın düzenlenmesidir. Sıcaklık kışın, ısı kaybı kadar ısının mahale verilmesi, yazın ise ısı kazancı kadar ısının mahalden çekilmesi ile düzenlenir. Fakat gerek binaların ısıl karakterleri gerekse değişken dış bozucular (dış hava şartlan) bu sürecin verimli bir şekilde gerçekleşmesini zorlaştırırlar. HVAC kontrol sistemlerinin görevi ise tüm bu olumsuz etkilere rağmen konfor koşullarım sağlamak ve bu işlemi enerjinin etkin kullanımı ile sürdürmektir. Bu sebeple etkili bir kontrol sistemi aynı zamanda enerji tasarrufiı demektir. HVAC sistemlerinin incelenmesinde en önemli yöntemlerden biri bu sistemlerin modellerinin kurularak benzetimlerinin gerçekleştirilmesidir. Böylece sistemlerin geçici ve sürekli durum davranışlarının yanında, kontrol edilebilirliği ve enerji etkinlikleri incelenebilir. Bu amaçla hazırlanmış bir çok paket program olmasına rağmen, bu çalışma içerisinde uygun modelleme ve benzetim teknikleri ile MatLAB- Simulink programı kullanılmıştır. Çünkü kontrol sistemlerinin tasarımı ve analizinde MatLAB programı önemli avantajlar sağlamaktadır. HVAC sistemleri oldukça karmaşık bir çok ekipmanın bir araya gelmesinden oluşur. Bu ise modellemenin önündeki en büyük engeldir. Benzetimin başarısı için, tüm sistemin cevabı üzerindeki etkileri diğerlerine göre ihmal edilebilecek boyutta olan ekipmanlar modele dahil edilmeyebilir. Bir ısıtma ve havalandırma sisteminde ön plana çıkan ekipmanlar kazan, ısıtma serpantini, kanallar, borular, karışım hücresi, üç yollu vana ve motorudur. Kontrol edilen değişkenin sıcaklık olduğu ısıtma sistemlerinde fanın mahal sıcaklığına etkisi, ısıtma serpantini veya oda modelinin etkisinin yanında ihmal edilecek boyuttadır. Isıtma serpantini işlevsellik açısından sistemin en önemli ekipmanıdır. Bu ekipmanın modellenmesinde bir çok yöntem bulunsa da en etkin yöntem; belli kabullerle temel kütle ve ısı denge denklemleriyle elde edilen sistemin matematiksel modelinden yola çıkarak transfer fonksiyonlarının elde edilmesidir. Ayrıca modele gerçek sistemde gözlenen ölü zaman ifadesi eklenebilir. Elde edilen sonuçlar birçok ısı transferi kitabında verilen etkinlik yöntemi ile karşdaştınlabilir. HVAC kontrol sistemlerinde mahallerin kapak çevrim üzerinde belirgin ve dengeleyici bir etkisi vardır. Bu sebeple incelenen mahaller odalara indirgenerek modellenebilirler. Oda modellerinde özellikle duvarların çevresiyle olanısıl etkileşimi ön plana çıkmaktadır. Duvarların çevresiyle olan ısı transferinin göz önüne alındığı fakat, ısıl kapasitelerinin ihmal edildiği modeller değişken dış hava sıcaklıkları için enerji tüketiminin incelendiği kontrol uygulamaları için uygundur. HVAC sistemlerinin açık çevrim cevaplan incelendiğinde en belirgin özelliklerinden birinin içerdikleri ölü zaman terimi olduğu görülmektedir. Bu terim ise sistemdeki enerjinin aktarılmasındaki gecikmelerden kaynaklanır. Bu sebeple boru ve kanal modellerinin sistem cevabı üzerinde önemli bir etkisi görülür. Özellikle modelin basitleştirilmesi için iyi yalıtılmış kısa hatlar modellemede ihmal edilebilir. Karışım hücresi, ısıtılan mahalden geri dönen havayı dış hava ile seyrelterek ısıtma serpantinine gönderir, özellikle giriş hava sıcaklığına etki eden bu süreç sistemin açık çevrim cevabı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. HVAC sistem ve ekipmanlarının kontrolünde gözlenen yöntemler ikili kontrol, orantı, diferansiyel, integral kontrolün etkinin çeşitli varyasyonlarından en yaygın kullanıma sahip PID ve PI kontrol organlarıdır. İkili kontrol organları basit ve ucuz olmaları sebebiyle yavaş bir dinamiğe sahip olan veya etkin bir kontrolün gerekmediği uygulamalarda kullanılır. PI kontrol organları ise özellikle HVAC kontrol sistemlerinde en yaygın olarak kullanılan kontrol organıdır. HVAC sistemleri, açık çevrim cevabı ölü zaman terimi içeren, büyük zaman sabitli birinci dereceden sistem karakteristiği gösterir. Bu sebeple özellikle birinci dereceden sistemlerde gerek sürekli durum hatasına yol açmaması gerekse aşmaya neden olmaması PI kontrol organlarının yaygın kullanımını sağlamıştır. Ayrıca yavaş bir dinamiğe sahip HVAC sistemlerinde hızlı kontrol organlarına gerek duyulmaz. PI ve PID kontrol organlarının ayan sistem performansı için çok önemli bir yer teşkil eder. Sıkça kullanılan Ziegler - Nichols yöntemi aşmaya sebep verdiği için tercih edilmez. Özellikle, kullanılan analitik yöntemler köklerin yeri ve kök - sıfir iptali yöntemlerine dayanır ve konfor tekniği açısından istenmeyen aşmayı önlemek için sistem kritik sönümde ayarlanır. Bulanık mantık insanın her hangi bir süreci kontrol etmedeki düşünsel ve sezgisel davranışının benzetimine dayanır. Bir başka ifadeyle bulanık mantıkta klasik mantıktaki varsayımın aksine, bir ifade doğru ve yanlış dışmda her ikisini de belli oranlarda içerebilir; yani hem doğru hem de yanlış olabilir. Bu sebeple bulanık mantık otomatik kontrol başta olmak üzere, tıp, ekonomi, sosyal bilimler gibi pek çok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bulanık mantığın kontrol sistemlerine kazandırdığı en önemli avantajlar modele gerek duymadan sistemi kontrol edebilmesi, doğrusal olmayan sistemlerin kontrolünde iyi sonuçlar vermesi, ileri düzeyde bir matematik bilgisi gerektirmemesi ve basit yazılımı sayesinde yüksek performans / maliyet oranına sahip olmasıdır. Bu çalışma kapsamında ofis olarak kullanılan bir mahalin ısıtma ve havalandırılması incelenmiş ve enerjinin etkin kullanımı için HVAC sistemlerinde yaygın olarak kullanılan PI kontrol organına alternatif olarak PI tip bulanık mantık kontrol organı denenmiştir. Elde edilen simülasyon sonuçlarına göre, PI tip bulanık kontrol organında konfor tekniğinde istenmeyen aşma görülmemektedir. Buna karşılık, PI kontrol organı küçük bir aşma yapmakta ve ayar değeri etrafında bulanık kontrol organına göre daha büyük genliklerle salınmaktadır. Yerleşme zamanı açısından da yine bulanık kontrol organı daha iyi cevap vermektedir. xıSonuç olarak PI tip bulanık kontrol organı klasik PI kontrol organına göre daha etkin ve dayanıklı bir sonuç vermiştir. Her iki kontrol sisteminin ilk çalışma saati boyunca kazandan çektikleri ısı miktarları karşılaştınlmıştır. Buna göre bulanık kontrol organının % 1.3'lük bir enerji tasarrufu sağladığı görülmüştür. Bu değerin ise piyasada iyi ayarlanmamış kontrol organlarıyla karşılaştırıldığında artacağı açıktır. xu FUZZY LOGIC CONTROL OF A HEATING AND VENTILATION SYSTEM SUMMARY The studies about efficient use of energy and conservation of energy are considered in all fields such as residential building sector, which has a portion of % 35 of total energy consumption. Most of the studies focused in residential building sector are gathered on HVAC systems. A heating, ventilating and air conditioning system (HVAC) may be generally described as a system for transporting heat and moisture into or out of conditioned spaces. HVAC systems also function to ventilate conditioned spaces, diluting indoor air contaminants with filtered outdoor air. The primary function of these systems is regulation of temperature. In summer, heat enters the conditioned space from any number of sources and must be removed at the same rate; contrarily, in winter heat must be added to the same rate in order to maintain comfortable conditions. But it is difficult to implement this process efficiently because of building thermal characteristics and outdoor air conditions. Although these negative effects, the function of HVAC control systems is to provide comfort conditions and maintain this process by using energy efficiently. Therefore an effective control system means energy conservation. One of the most important methods to analyze HVAC systems is to develop the model of the system and provide its simulation. So, it is possible to examine the transient and steady state response, controllability and energy efficiency of the system. Despite there are various HVAC simulation programs, in this study, MatLAB Simulink Program which has advantages in control systems' design and analysis is used with appropriate modeling and simulation techniques. HVAC systems consist of complex equipments, so this makes modeling difficult. For successful simulation, the equipment, which has less effect on the response of the total system, can be neglected. From this point of view, the most important equipments are boiler, heat exchanger, ducts and pipes, mixing chamber, three-way valve and its actuators. In a heating system, if controlled variable is temperature, the effect of fan to the indoor temperature will be less than the heat exchanger and zone effect. Heat exchanger is the most important equipment from the point of functionality. However there are so many methods to model this equipment, the most effective one is to derive transfer function by using mathematical model of the systems which are obtained with the conservation of energy and mass. Moreover, the dead time effect observed in real system can be added to this model. The simulation results can be verified with effectiveness method, which is found in many heat transfer textbooks. The room model often has a stabilizing influence on the control loop. Although several dynamic room models which account for the interaction between the walls and the room air in different way, the model which has the walls with neglected xmthermal capacity is useful for the energy consumption at different outdoor temperature levels. When open loop responses of HVAC systems are examined, it is seen that the dead time term is one of its outstanding properties. This term is result from the retards of energy transfer in the system. Therefore, duct and pipe models have an important influence on the system response. Especially to simplify the model good insulated short lines can be omitted in modeling. Mixing chamber sends the air returning from heated spaces by diluting with outdoor air to heat exchanger. Especially this process, affecting the temperature of inlet air, has an impact on the open loop response of the system. The controllers frequently used in HVAC application and its equipment are on-off, PI, PID controllers. Since on-off controllers are simple and inexpensive, they can be used in applications which have slow dynamics and are not required an effective control. PI controller has wide application area in HVAC systems. HVAC systems show a first order system characteristic with time constant which contains open loop response having dead time term. Therefore PI controllers are commonly used since they remove steady state error. Furthermore in HVAC systems having slow dynamics, fast controllers are not required. Tuning of PI and PID controllers has an important role on system performance. Frequently used Ziegler-Mchols method is not preferred because it causes an overshoot. Analytical methods, based on root locus and pole-zero cancellation methods, are generally used and from the point of comfort technique, the system is set for critical damping in order to prevent unwanted overshoot. Fuzzy logic imitates human decision mechanism. In other words, to the contrary of classic logic, in fuzzy logic an expression can be either true or false. So fuzzy logic is commonly used in various fields such as automatic control, medicine, economy, and social science. The advantages of fuzzy logic in control systems are controlling of the system without model, giving good results in control of non-linear systems, not being required advanced mathematic knowledge and having a high performance / cost owing to its simple algorithm. In this study, heating and ventilation of a zone used as an office is examined and PI type fuzzy controller is tested being as an alternative to PI controller. According to the results of the simulation, it is not seen an unwanted overshoot in the control technique of PI type fuzzy controller. The response of the PI controller has a small overshoot and fluctuations around the set point with bigger amplitude than the fuzzy controller. Fuzzy controller also has a shorter settling time. As a conclusion, PI type fuzzy controller gives more effective and robust response compare to PI controller. The amount of heat getting from the boiler during the first working hour of both control systems is compared and it is seen that fuzzy controller provides energy conservation of 1.3 %. It is clear that this value would increase when it is compared to the industrial control applications, which are not very well tuned. xiv 88

Bu çalışmada çeşitli OTT (Oransal-Tümlevsel-Türevsel) otomatik ayarlama teknikleri incelenmiş, bu tekniklerin arasından seçilen bir grup yöntem önce farklı özelliklere sahip sistemler kullanılarak benzetim yoluyla sınanmış, daha sonra bu yöntemler gerçek bir sisteme uygulanarak sonuçlar irdelenmiş ve karşılaştınlmıştır. Uygulamada kullanılan sistem, ikinci dereceden bir sistem olarak düzenlenebilen bu su tankı sistemidir. Benzetim çalışmalarında otomatik ayarlamalı ve uyarlamalı/özayarlamalı olarak iki ana gruba ayırabileceğimiz OTT ayarlama tekniklerinden, otomatik ayarlamalı grubunda olan Ziegler-Nichols yöntemleri ve benzerleri, gecikme zamanı çok büyük olmayan, kararlı, BDGZ (birinci dereceden gecikme zamanlı) süreç modeline sahip ya da BDGZ süreç modeli ile modellenebilen yüksek dereceli sistemlerde başarılı sonuçlar vermişlerdir. Uyarlamak özayarlama lı yöntemlerin ise ikinci dereceden ya da ikinci dereceden sistem modeli ile modellenebilen sistemlerde oldukça başarılı sonuçlar verdikleri görülmüştür, ikinci dereceden kararsız sistemlerde de oldukça başarılı sonuçlar veren özayarlama lı OTT denetleçlerin olduğu gözlenmiştir. Gerçek uygulamada kullanılan su tankı sistemi biribirine ardışık bağlı iki gözden oluşmaktadır. Giriş sinyali birinci göze bir su pompası ile uygulanmış, çıkış değişkeni olarak da ikinci gözdeki su seviyesi, seviye duyargacı yardımıyla ölçülerek bilgisayar ortamına aktarılmıştır. Bilgisayarda programlanmış olan yöntemlere ait algoritmalar yardımıyla su seviyesi denetimi yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar göstermiştir ki ikinci dereceden kararlı bir sistem modeli ile modellenebilen süreçlerde, hem özayarlamalı hem de otomatik ayarlamalı OTT denetleçleri uygulamalarda genelde oldukça başarılı olmuşlardır. Bu çalışmada, endüstrideki pek çok sürecin denetiminde yaygın kullanılan OTT'lerin yeterli olduğu sonucuna varılmıştır. ANAHTAR KELİMELER : OTT denetim, otomatik ayarlama, uyarlamak denetim, özayarlamalı denetim, öngörülü denetim, sistem tanıma In this study, auto-tuning tecniques for PID controllers are surveyed and some chosen techniques are first examined by means of simulations using plants with different properties and then applied to a real system. The results obtained from simulations and applications are discussed and compared. The real system used is a water tank that can be configured as a second order system. PID tuning techniques can be divided in two main groups as auto-tuning techniques and adaptive/self-tuning techniques. In simulation studies, Ziegler-Nichols techniques and techniques similar to Ziegler-Nichols techniques are in the first group and they produce successful results for stable, first order plus dead time (FOPDT) processes or the systems which can be modeled with an FOPDT process model without large dead-time. The self-tuning techniques give successful results for second order systems or higher order systems which can be modeled with a second order model. There are self-tuning PID controllers that give successful results for second order unstable systems as well. The water tank system used in the real application is formed from two water tank connected in cascade. The input is the water flow to the first tank and applied by means of a water pump and the output variable is the water height in the second tank which is measured by a level sensor and then transferred to the computer environment. By means of those algorithms that belong to PID tuning techniques, which are programmed on computer, the water level control is performed. The results obtained show that, PID controllers which belong to the both groups are successful for those systems like the water tank that can be modelled as a second order stable system. In this study, it is observed that PID controllers are enough to control most of the processes in industry. KEY WORDS : PID control, auto-tuning, adaptive control, self-tuning control, predictive control, system identification. 220

ÖZET Bu tez çalışmasında, bir doğru akım (d. a.) sürücü sistemin dört bölgede hız kontrolü gerçekleştirilmiştir. Öncelikle d. a. sürücü sistemlerin gelişimi tanıtılmış ve günümüzde kullanılan yöntemlerden kısaca bahsedilmiştir. Birinci bölümde, ilk olarak kullanılan hız kontrollü d. a. sürücünün temel prensibi anlatılmıştır. Daha sonraları geliştirilen ve günümüzde de çok nadir de olsa halen kullanılmakta olan Ward-Leonard hız kontrol sisteminin prensip şeması verilerek çalışması anlatılmıştır. Yarıiletken teknolojisinin hızlı gelişmesiyle tristörlerin kullanıldığı hız kontrollü d. a. sürücü sistemlerin blok şeması çizilmiş ve çalışması anlatılarak avantaj ve dezavantajları verilmiştir. Mîkrokontrolörlerin kullanılmasıyla gerçekleştirilen sayısal kontrol uygulamalarında analog işaretlerin okunması ve gerekli kontrol işaretlerinin üretilmesi ile ilgili kısaca bilgiler verilmiştir. Kontrol sistemlerinde, matematiksel modellerin sistemi tam olarak ifade etmesi çok önemlidir. İkinci bölümde, uyarma ve endüvi sargılarının birbirinden bağımsız olarak beslendiği, kontrol sistemlerinde çok kullanılan serbest uyarmak d. a. motorunun eşdeğer devresi verilerek lineerleştirilmiş matematiksel modelini gösteren tanım denklemleri verilmiştir. Üçüncü bölümde ise tam kontrollü döğrultucunun transfer fonksiyonu elde edilmiştir. Dördüncü bölümde dijital kontrol sistemi tanıtılarak PID kontrolörün dijital olarak nasıl gerçekleştirileceği anlatılmıştır. Beşinci bölümde gerçekleştirilen hız kontrol sisteminin prensip şeması verilmiş ve kontrol sisteminin yazılımına ilişkin akış diyagramı ile donanımına ilişkin devreler hakkında bilgiler verilmiştir. Son bölüm olan altıncı bölümde gerçekleştirilen sistemin özelliklerinden ve getirdiği bazı kolaylıklardan bahsedilmiştir. SUMMARY In this thesis, the speed control of a separately excited direct current (dc) motor is aimed. For this purpose, information about the dc drives is given firstly. Then, the state of the art is explained about dc drives at present. Dc motors have been used in variable speed drives for a long time. The versatile control characteristic of dc motors have contributed to their extensive use in industry. Alternating current (ac) motors can provide high starting torques, which are required for traction drives. Control over a large speed range both below and above the rated speed can be easily achieved. The methods of control are simpler and less expensive than those of ac motors. Although commutators prohibit their use in certain applications, such as high speed drives and operation in hazardous atmospheres, dc motors play a significant role in many industrial drives. Dc motors range in size from tiny units turning fens in electronic apparatus to 10000-hp motors driving the rolls in steel mills. Other applications include fork lifts, punch presses, and battery-powered vehicles. The most flexible control is obtained by means of a separately excited dc motor, in which the armature and field circuits are provided with separate sources. This arrangement produces speed-torque characteristics approximating closely to the ideal characteristics. For the armature source a controlled rectifier or a chopper is required. If the field current is to be controlled, similar provision must be made for the field circuit. XIThyristor dc drives frequently require sophisticated control systems. Both analog and digital feedback controls are used. In order to exploit the full potential of thyristor control, electrical braking, both dynamic and regenerative is widely used at present in the most thyristor-controlled dc drives. The techniques of thyristor control of dc drives have developed rapidly in recent years. Microcomputer control of complex drives systems can provide great operating flexibility. The technology is now highly advanced. Careful design of a control system with microcomputer can significantly reduce the controller hardware cost. This advantage will become more and more significant with continuation of the present trends in microcomputer technology. In today applications, system designers are using more powerful microcontrollers with higher speed and more functional integration which are produced to control systems. A microcontroller individually has a Central Processing Unit-CPU, a memory unit and intensive peripherals such as Analog to Digital Converter-ADC and Digital to Analog Converter-DAC. Therefore, it can be suitable for digital control systems by adding some extra components. Microcontrollers read some feedback signals, such as voltage, current or speed, through measuring circuits and limit them, They send information to accelerate or decelerate the motor or, produce control signals for the switching elements in driving circuits. Control algorithms for the system can be written or non-measurable signals can be obtained using measurable ones easily. Some modern control algorithms which are very difficult or sometimes impossible to realize with analog circuits can be realized. It is very important for a designer to be able to make changes in the control system without having changed anything in the hardware and only changing the control algorithm. In order to understand and control complex systems one must obtain a mathematical model describing those systems. Therefore it is necessary to analyse the relationship between the system variables and to obtain the mathematical model. Since the systems xuunder consideration are dynamic in nature, the descriptive equations are usually differential equations. A great majority of physical systems are linear within some range of the variables. However, all systems ultimately become nonlinear as the system variables are increased without limit. In practice, The complexity of the systems and the ignorance of all the relevant factors necessitate the introduction of assumptions concerning the system operation. Therefore scientist often find useful to consider physical system, delineate some necessary assumptions, and linearize the system. Then, by using the physical laws describing the linear equivalent system, one can obtain a set of linear differential equations. Finally, utilizing mathematical tools we obtain a solution describing the operation of the system. In order to obtain a mathematical model of a dc motor it is useful to neglect the second order effects, such as hysteresis and the voltage drops across the brushes. These assumption are necessary to avoid the complexity of the system, and to linearize it. The mathematical model of the separately excited dc motor can be given by the following equations. In this linearized model, the flux density generated by the field winding is assumed to be the linear function of the field current. But, in general, the relationship between the flux density and the field current is not linear. diJt) vf(t) = Rfif(t) + Lf-^- (1) vo(0 = *Â(0+4^p+£a (2) m = J~+Pa>{İ) + TL (3) Ea=Gfif(t)m(t) (4) Te = Gfif{t)ia(t) (5) X1USince the aim in this work is to control digitally the speed of dc motor fed by a dual converter by a microcontroller, it is necessary to know the transfer function of the used component also. This provides to analyze the whole closed loop control system easily. By using the dynamic equation of the motor above, its transfer function is obtained under the condition of constant field current, as (?(*) = W(s)G///Va(s) JLas2+s(PLa+JRa) + /ma+(GfIfy (6) and the block diagram of the separately excited dc motor can be shown as in figure- 1. TM w® Figure- 1. Block diagram of separately excited dc motor controlled by rotor voltage. In three-phase drive systems, the armature current can be continuous because of the inertia of the load and motor. By linearization of the transfer characteristic and taking into account the effect of the dead time on dynamic converter properties, we can express the converter output relation for no-load operation, AEa(s)= Kde-SJ< AE, (7) If time Td is much smaller than the dominant time constants in closed circuit control, then, to simplify the analysis, the dead time term in the transfer function is replaced by XIVa first order inertia term with time constant Td. In such a case, the converter 's transfer function becomes A£» Kd AEc(s) l+sTd (8) for the continuous current operation. The digital speed control implementation of the separately excited dc motor in four quadrants is shown in the figure-2. Display Microcontroller ~l Input output interface l_ Reference speed Start /stop Synchronizing circuit -dD-i 3 -phase supply Motor current A/D Current. Transformer Gate pulse generator GroupTselector Speed input module Speed sensor Figure-2. Block diagram of the speed control of separately excited dc motor by using microcontroller. In the control system, PID controller was used as a digital controller and it was realized by programming in parallel. XV 82

ÖZET Bu çalışmada, endüstride çok sık karşılaşılan ölü zamanlı sistemler ele alınmıştır. Kontrol edilen süreç olarak, endüstriyel ölü zamanlı bir sistemin birçok davranışım gerçekleyebilen bir çalışma seti kullanılmıştır, ölü zamanlı süreçler için, endüstriyel tasarım yöntemleri incelenmiş ve bu yöntemlere ilişkin kontrol algoritmaları oluşturulmuştur. Bu kontrol algoritmaları, kontrolör olarak kullanılan bir programlanabilir lojik kontrolörde programlanarak kontrol edilen sisteme uygulanmıştır. Kontrolörün ürettiği kontrol işaretinin sınırlı olması dolayısıyla sistemde oluşturduğu integral yığılması sorunu ele alınmış ve çözüm yöntemleri verilmiştir. Ayrıca, ölü zaman kompanzasyonu ile ilgili yöntemler incelenmiş, endüstride oransal- türevsel - integral (PID) kontrolörü kadar kolay bir biçimde uygulanabilen bir öngörüsel kontrol yöntemi sunulmuştur. XIV SUMMARY DESIGN METHODS FOR CONTROL SYSTEMS WITH DEAD TIME function, GW-- ^ Many industrial processes have a model which is given by the transfer l + s.T -s.L (1) It is characterized by three parameters; the gain (Kp), the time constant (T) and the time delay (L). The step response of the system is shown in Figure 1. o i z 3 4 Figure 1 The step response of the system This system has a monoton step response and a time delay. The parameter L is called the apparent time delay. The PT326 Process Trainer which is used as a plant has the model which is given by the transfer function Equation 1 and the step response which is shown in Figure 1. The PT326 Process Trainer is a self-contained process and control equipment. It has the basic characteristics of a large plant, enabling distance/velocity lag, system response, proportional and two-step control etc. to be demonstrated. Due to its relatively fast responce, changes in set value and measured value can be displayed on an oscilloscope. In this equipment, air drawn from atmosphere by a centrifugal blower is driven past a heater grid and through a length of tubing to atmosphere again. The process consists of heating the air flowing in the tube to the desired temperature level and the purpose of the control equipment is to measure the air temperature, compare it with a value set by the operator and generate a control signal which determines the amount of electrical power supplied to a correcting element, in this case a heater mounted adjacent to the blower The elements which form the system are shown in Figure 2. XVThe instrument contains integrated circuit operational amplifiers and self- contained power supplies. It can be coupled to an external control equipment to control the process. correcting element process motor element detecting element controlling ^ element^ comparing element measuring element set value Figure 2 Basic elements of closed loop process control system The response of the detector to a step change in heater power is affected by two time lags; distance/velocity lag, which has no effect on the form of the input signal, and transfer lag, which does affect the form of the signal. An alteration to the condition of a process affects the detecting element after a time interval which is dependent on the velocity of the process and the distance between the point of change and the detector. This time interval L is the distance/velocity or transport lag, as given by the equation: L = distance velocity input output ramp *L* signal. time - >. time Figure 3 The effect of distance/velocity lag It represents a pure lag, there being no change in the magnitude or form of the XVIThe effect of distance/velocity lag on different forms of input signal is shown in Figure 3. In any stage of a thermal process where heat is transferred through thermal resistance to or away from a thermal capacity, the temperature rise following a step change of input, is exponential as shown in Figure 4 (a). It reaches 63.2 % of its final value Kp after time T, which is the exponential lag of that stage. In a complete process, several exponential lags are normally present, leading to a response curve of the form shown in Figure 4 (b), and producing a time lag which is referred to as the transfer lag of the process. output signal output signal `Kt^ time time (a) with single exponential lag (b) with more than one exponential J Figure 4 Response of system to a step change of input signal The shifting property of the Laplace transformcan be used to determine the response of a system with dead time. This occurs when an input results from a transporting fluid, for example. This is shown in Figure 5. A fluid with a temperature y flows through a pipe. The fluid velocity v is constant with time. The pipe length is D, so it takes a time L=D/v for the fluid to move from one end to the other. Let yi (t) denote the incoming fluit temperature and y2 (t) the temperature of the fluid leaving the pipe. ^(t) >v y2(t) K D- A y(t) = y(t-L) A t L (a) Time plots of the input and the response (b) Block diagram Figures Process with dead time L=D/v Now, suppose that the temperature of the incoming fluid suddenly increases. If this is modeled as a step function, the result is shown in Figure 5. If no heat energy is XVUlost, then y2 (t), the temperature at the output, is yi (t-L), where yt (t) is the temperature at the input. Thus, a time L later, the output temperature suddenly increases. A similar effect occurs for any change in yi (t); in general, we can write y2(0=yl(t-L) From the shifting teorem, r2(*) = e-^W (2) (3) This result is shown in block diagram form in Figure 5 (b). Figure 6 shows the general case of an element with dead time. In this case, Y(s) = esL G(s) R(s) (4) Figure 6 System diagram with dead time The presence of dead time means that the system does not have a characteristic equation of finite order. In feet, there are an infinite number of characteristic roots for a system with dead time. This can be seen by noting that the term e`aL can be expanded in an infinite series as es.L = `s.L 1 l+s.L + (s2.L2/2/)+... (5) Although, there are some approximations as shown in (5) to express irratianol functions as rational, one of the most useful for dead time approximation in control systems is the Pad? approximation. There are some control methods for processes with dead time. The difficulty with system delays is that necessary information comes too late and creates stability problems. The problem of controlling systems with time delays was solved as early as 1957 by Otto Smith. He suggested a controller where a model of the system is included (Figure 7) and the controller consequently is called a Smith predictor. Such controllers are also called dead time compensating controllers. For processes with long dead time, the control performance obtained with a proportional-integral-derivative (PID) controller is limited. Predictive control is required to control a process with a long dead time efficiently. The derivative part of the PID controller can be interpreted as a prediction mechanism. Unfortunately, prediction through derivation of the measurement signal in not appropriatewhen the process contains long dead times. Therefore, ifa PID controller is applied on this kind of problems, the derivative part is mostly switched off, and only a PI controller without prediction is used. XVlllFigure 7 The Smith Predictor A Smith Predictor using the process model which is given Equation (1) combined with a PI controller requires five parameters to be determined, namely the PI controller parameters K and Tj and the process parameters Kp,T and L. The five parameters of the Smith Predictor are very difficult to tune manually without a systematic process identification experiment. There is a new model based predictive PI controller (PIP) with only three adjustable parameters. This dead time compensating controller can be tuned manually in the same way as a PID controller. The structure of the PIP controller is the same as the Smith Predictor, but with the exception mat two of the process model parameters are determined automatically based on the PI parameters. In the PIP controller, the parameters K, Tj and L determined by the operator. Parameters Kp and T are calculated as functions of the K and Tj. In a system with PI or PID controller, it is possible to occur windup. Although many aspects of a control system can be understood based on linear theory, some non-linear effects must be accounted for. All actuators have limitations: a motor has limited speed, a valve cannot be more than fully open or fully closed, etc. When a control system operates over a wide range of operating conditions, it may happen that the control variable reaches the actuator limits. When mis happens the feedback loop is effectively broken because the actuator will remain at its limit independently of the process output. If a regulator with integrating action is used, the error will continue to be integrated. This means that the integral term may become very large or, colloquially it `winds up`. It is then required that the error change sign for a long period before things return to normal. The consequence is that any controller with integral action may give large transients when the actuator saturates. There are several ways to avoid integral windup. XIX 156

ÖZET Kısa devre rotorlu asenkron motorların devir ayarında birçok yöntem kullanılmaktadır. Bu yöntemlerden birisi de darbe genişlik modülasyonu (PWM)'dir. Bu yöntemin uygulanmasında mikrodenet- leyiciden yararlanılmıştır. Mikrodenetleyici, donanım bakımından avantaj sağlamasına karşın, programların assembler dilinde yazılması, program yazılımını güçleştirmektedir. Planlanarak gerçekleştirilen deney setinde, 4 Hz gibi çok düşük frekanslardan başlanarak 55 Hz'e kadar çıkılmıştır. Anahtarlama frekansı ve örnekleme peryodu yüksek tutularak düzgün bir sinüs akımı elde edilmesi planlanmıştır. Bir köprüye ait üst ve alt kolların aynı anda iletimde kalmalarını engellemek için bırakılan ölü zamanın et kisi üzerinde durulmuştur. 4Hz ile 31 Hz arasındaki çalışma frekanslarında ölü zamanın motor uç gerilimine ve faz akımına olan et kileri incelenmiştir. Teorik olarak elde edilen sonuçlar, deneyde elde edilen değişimlerle kıyaslanmalardır. VI SUMMARY Many methods are used for the speed control of squirrel cage motors. One of them is the Pulse Width Modulation (PWM) method. In present work, thes method was employed using a microcontroller. Al though the microcontroller offers advantages in respect of hardware, writing the programmes in the assembler language entails software dif ficulties. During the laboratuary work, the frequency was changed from a valve as low as 4 Hz to 55 Hz. It was intended to obtain a smooth sinusidal current, by keeping the switching frequency and the number of sampling periods high. Emphasis was placed on the effects of the dead time which is incorporated to prevent the upper and lower branches of the inverter bridge from becoming conductive simultaneously. The effects of the dead time upon the motor terminal voltage and phase current in operating frequencies between 4 Hz and 31 Hz was analysed theoretical results were compared with those obtained in the laboratuary. 108

Kesir mertebeli matematik 300 yıldan fazla zamandır bilimin bir çok alanında kendine yer bulmuş bir konudur. Tam sayı mertebeli türev integral işlemlerinin tam sayı olmayan haline genelleştirilmesi problemiyle uğraşır. Bunun için 3 önemli türev integral tanımından bahsedilir. Riemann-Liouville türev integral operatörü, katlı integral tanımının belli başlı kısıtlar altında genelleştirilmesiyle elde edilmiş bir metoddur. Grünwald-Letnikov tanımı ise n katlı integral üzerinde genelleştirme yapılarak elde edilir. Caputo tanımı ise Riemann-Liouville tanımında Laplace dönüşümü yapıldığında daha açık bir ifade vermesiyle avantajlı bir tanım olarak karşımıza çıkar. Özellikle son yıllarda türev ve integral operatörlerinin kontrol ve sistem teorisinde kullanıldığı durumlar ve tanımlar, kesir mertebeli türev integral operatörleri kullanılarak yeniden tanımlanmıştır. Örneğin, standart türev ve integral işlemleri frekans bölgesinde genlik eğrisinin eğimini $20 dB/dek$ değiştirirken, faz eğrisini $/pm 90$'a götürür. Kesir mertebeli operatörlerin frekans cevaplarına bakıldığında ise sistemin genlik eğrisinin eğimini $20/alpha dB/dek$ biçiminde değiştirilebildiği görülür. Benzer biçimde faz eğrisi $/pm 90/alpha$'ya gidecektir. Bu sayede sistem üzerinde kesir mertebeli türev ve integral elemanlarıyla daha çok söz sahibi olunabildiği çıkarımı yapılabilir. Bunun dışında sürekli hal hatası tanımlanırken de kesir mertebeli integral mertebesine bağlı olarak tanımlar yapılmıştır.Kesir mertebeli integral ve türevin gerçeklenmesinde literatürde bir çok nümerik yaklaşım önerilmiştir. Bunlardan en çok kullanılan Oustaloup yaklaşımıdır. Belirlenen bir frekans aralığında eldeki kesir mertebeli transfer fonksiyonunu, yüksek dereceden bir tam sayı mertebeli transfer fonksiyonu kullanarak yaklaşık olarak gerçekleyebilir. Bu tam sayı mertebesi arttıkça, yaklaşımın da o kadar iyileşir. Literatürde genelde 11 olarak seçilen bu derece ile beraber Oustaloup yaklaşımıyla bulunan transfer fonksiyonu, frekans cevabında gerçek sistem ile karşılaştırıldığında son derece yakın sonuçlar elde edildiği görülür.Kesir mertebeli integral ve türev ifadeleri mühendisliğin birçok alanında son zamanlarda artan bir hızla çalışılmaktadır. Bunlardan bazıları, iletim hattı teorisi, kimyasal analiz sulu çözeltilerin hazırlanması, ısı akışı metre tasarımı, toprak reolojisi, metal yüzeylerde taneler arası olukların gelişimi, kuantum mekaniğindeki bazı hesaplamalar ve atmosferik kirleticilerin yayılmasının incelenmesi. Bunlar dışında ise dinamik sistemlerin kontrolünde geniş bir alan bulmuştur. Sistemlerin modellenmesinde kesir mertebeli diferansiyel denklemlerin kullanılmasıyla daha doğru modellere ulaşılabilmektedir. Bunun yanında kontrolörler için de türev ve integral elemanları tam sayılı olmak yerine kesir mertebeli seçildiğinde sistem performansı iyileştirilebilmektedir. Örneğin $K_p, K_d$ ve $K_i$ olmak üzere 3 katsayısı bulunan PID kontrolörler yerine kesir mertebeli PID kullanıldığında bu sayı kesir mertebeli türev ve integral ile beraber 5'e çıkar, bu durumda kontrolör tasarımı daha esnek bir şekilde gerçekleştirilip sistem performansında iyileştirmeler yapılabilir.Bu tezde kesir mertebeli PID kontrolördeki türev elemanının çevrimiçi olarak ayarlanması için yeni bir metod önerilmiştir. Bu öneri birinci dereceden ölü zamana sahip sistemler için yapılmıştır. Bu seçimin asıl nedeni yüksek dereceden sistemlerin iyi bir yaklaşıklıkla birinci derecen ölü zamanlı sistemler olarak ifade edilebilmesidir.Bunun için öncelikle standart kapalı çevrim birim basamak cevabı bölgelere ayrılmıştır. Daha sonrasında her bir bölge için sistem cevabını iyileştirecek stratejiler verilmiştir. Bu stratejilerin gerçeklenebilmesi için kesir mertebeli türevin nasıl değişmesi gerektiği tartışılmıştır. Çevrimiçi ayarlama için kesir mertebeli türevi hatanın mutlak değerine bağlı olarak değiştiren doğrusal fonksiyonlar önerilmiştir. Denklemlerin katsayıları çeşitli sistemler üzerinde global optimizasyon algoritmasıyla aranıp daha sonra eğri uydurma yöntemleriyle sistemin zaman sabitine ve ölü zamanına bağlanmıştır.Sonrasında bulunan bu doğrusal denklemlerle beraber standart PID yapısı üzerinde türev elemanı değiştirilerek 3 farklı sistem için karşılaştırmalar yapılmıştır. Bu karşılaştırmalar sonucunda kesir mertebeli türevin değişiminin stratejiler belirlenirkenki davranışla uyumlu olduğu görülmüştür. Simülasyonlarda sistem cevabının önerilen yöntemle iyileştirildiği gözlemlenmiştir. Fractional calculus has been used in many areas of engineering and science for more than 300 years. It deals with the problem of generalization of the integer order differentiation and integration operators to non-integer differentiation and integration operators. Most commonly used definitions for fractional order operators are Riemann-Liouville, Grünwald-Letnikov and Caputo definitions. Riemann-Liouville definition uses the n-fold integral and generalizes it to $n^th$ order differentiation with predetermined conditions. Grünwald-Letnikov also uses n-fold integrals and generalizes it to fractional order derivative under specific conditions. Caputo and Riemann-Liouville are similar but the Laplace transform with initial conditions of the Caputo definition is more meaningful than Riemann-Liouville because of the integer order derivative of initial conditions.In recent years, fractional calculus proved itself to be useful in many areas of science and engineering and this led to various studies for analyzing the aspects such as design and tuning of fractional order controllers.Comparing the frequency responses of the standard integral and derivative operators with fractional order integral and derivative operators can give some insight about how they work in control systems. Integer order derivative and integral changes the slope of the magnitude curve by $20 dB/dec$ and sets the phase curve to $/pm 90$. Fractional order derivative and integral changes the slope of the magnitude curve to $20/alpha dB/dec$ and sets the phase curve to $/pm 90/alpha $. It can be deduced that with fractional order operators designer has more flexibility to change magnitude and phase curves. The steady-state error is defined in relation to fractional order integral $/lambda$.Various methods have been proposed in literature for the realization of fractional order derivative and integral operators. Most commonly known numerical method for the approximation of the fractional order derivative and integral is Oustaloup approximation. Generally, in simulations and realization of fractional controllers, integer order transfer functions, which show similar behavior with their fractional counterparts, are used to represent fractional operators. In this respect, Oustaloup approximation is one of the most common method preferred. Oustaloup approximation uses high integer order transfer function considering the frequency response is similar with the fractional order operator obtained by choosing lower and upper frequency bounds. As the order of the Oustaloup approximation increases the approximation becomes more precise but the complexity of the calculation grows heavier. Usually the order of the integer order transfer function is chosen as 11.First contributions to the area of fractional calculus were made by Euler and Lagrange in the 18th century. Later on Liouville expanded the series expansion of functions to nth order. Riemann approached the same problem with the usage of definite integrals and non-integer power series. Grünwald Krug combined the methods of Liouville and Riemann and using Cauchy's repeated integral formula showed that the bounds of the definite integral that Riemann used are not infinite. One of the first application of the fractional calculus is made by Abel in 1823. Abel used half-derivatives for finding a solution to the tautochrone problem. In 19th century symbolic methods are used for solving the differential equations with constant coefficients. Heaviside used fractional calculus in problems of transmission lines which is a subject of electromagnetic theory.In the recent years, fractional calculus has been utilized in areas of control engineering. There are various applications in literature regarding the fractional calculus in control systems such as liquid systems, autonomous robots, control of servo systems, modelling and control of thermal systems etc. Manabe was the first to apply fractional calculus to control engineering in 1961. He used frequency response of fractional order integral and used it in control systems. Podlbuny proposed $PI^{/lambda}D^{/mu}$ fractional controller which has 5 parameters $K_p, K_i, K_d, /lambda$ and $/mu$. This structure has 2 extra parameters than classical PID and can outperform it by tuning these new parameters. But at the same time it causes complexity in tuning procedure. Oustaloup showed that fractional controller CRONE(Commande Robuste d'Ordre Non Entier) outperforms the classical PID.Fractional calculus is used in both modelling and control of the systems. There are four configurations possible, integer order controller for an integer order system, fractional order controller for an integer order system, fractional order controller for a fractional order system and integer order controller for a fractional order system.There are many fractional order controller tuning methods which are mainly the expanded versions of the integer order controller tuning methods. Usually, fractional order PID tuning methods are considered in literature. Parameters that are introduced with fractional order controllers, $/lambda$ and $/mu$ are tuned such way to satisfy design criteria. One method is to use phase margin, gain margin and robustness to high frequency noise for design criteria and find analytic solutions to 5 parameters of the fractional order PID. Another method is called F-MIGO and it uses sensitivity function S(s) and co-sensitivity function T(s) peak values as design criteria. There is another method which uses the ideas for tuning internal model controllers for tuning the fractional order PID. There are also rule based methods, where parameters of fractional order controller are found by numerical methods and each parameter is fitted to a function in terms of system parameters. In this thesis, an online tuning method for the derivative term of the Fractional variable order PID controller is proposed. This method is considered for First-Order Plus Delay Time systems since higher order transfer functions can be approximated as First-Order Plus Delay Time systems. To obtain the online tuning method, classical step response is divided into regions. For each region defined, meta-rules are proposed for a better system response. In order to achieve this meta rules through changing fractional order derivative, linear equations that are functions of absolute error are proposed. For systems with Controllability Ratio lesser than 0.05 and greater than 0.05 two sets of equations are discussed. For systems with Controllability Ratio lesser than 0.05, coefficients of the linear equations consist of system time constant. For systems with Controllability Ratio greater than 0.05, coefficients of the linear equations consist of system time constant and system delay time. For finding these coefficients various first-order plus dead time systems are taken into consideration and optimal coefficients are searched using Big-Bang-Big-Crunch. Simulations are done to show capability of the proposed method on system responses. For 3 different systems simulations are carried out and comparisons were made between classical PID and fractional order PID with online derivative tuning. As a result it is shown that tuning fractional order derivative $/mu$ improves the system performance. 79

Gelişen teknoloji ile elektrik makinaları endüstrinin vazgeçilmez parçası olmuştur. Asenkron makinalar üretimin kolay olması, bakım gereksinimlerinin az olması ve basit yapıları sebebiyle endüstride en çok tercih edilen elektrik makinalarıdır. Kullanımlarının bu denli yaygın olması nedeniyle arızalarının tespitinin kısa sürede saptanması ve giderilmesi, yani işletmedeki duruşların azaltılması teknolojik ve ticari açıdan önemlidir. Çünkü işletmelerin herhangi bir duruş veya yavaşlamaya toleransları yoktur. Bu sebeple durum izleme ve performans değerlendirme hayati öneme sahiptir.Asenkron makinalar zorlu endüstriyel ortam şartları ve işletme koşulları neticesinde her bir parçasında potansiyel arıza riskine sahiptir. EPRI ve IEEE'nin yaptığı çalışmalar sonucunda asenkron makinalarda arızalar %40 oranında rulman, %30 oranında stator ve %9 oranında rotor arızalarından meydana gelmektedir. Kalan yüzde ise motor sürtünme-vantilasyon arızaları, stator çekirdek arızaları ve beklenmedik mil gerilimlerinin neden olduğu arızalardır. Motorda meydana gelen arızaların oluşmadan tespit edilmesine yönelik birçok yöntem vardır. Bunlar, motor akım sinyal analizi, titreşim sinyal analizi, sıcaklık analizi, elektriksel boşalma izleme vb. şeklinde sıralanabilir. Bu yöntemler arasından akım sinyali analizi doğrudan motor ile temasın mümkün olmadığı ortam şartlarında veri temininin kolay olması ve elde edilen verinin depolanabilmesine imkan sağladığı için en popüler olanıdır.Bu tez çalışmasında asenkron motorun rotor çubuk kırılmasının ve etkilerinin tespit edilebilmesi amacı ile farklı rotor çubuğu kırılma senaryoları için ANSYS Maxwell 2D sonlu elemanlar yöntemi tabanlı inceleme yapılmış ve tespitlerde bulunulmuştur. Her bir arıza senaryosu için manyetik analizler yapılarak çeşitli işletme büyüklüklerindeki değişimler gözlemlenerek arızaların öngörülebilmesi ve etkilerinin anlaşılabilmesi için işletme büyüklükleri analiz edilmiş ve motor başarımı elde edilmiştir. Manyetik analizlerde farklı arıza senaryoları kapsamında bir rotor çubuğu, iki rotor çubuğu yan yana, üç rotor çubuğu yan yana, dört rotor çubuğu yan yana ve beş rotor çubuğu yan yana kırık olacak şekilde tekrarlanmıştır. Ayrıca kırık rotor çubuklarının birbirine göre konumunun etkisini incelemek için iki rotor çubuğu 180o karşılıklı ve dört rotor çubuğu 90'ar derece karşılıklı olacak şekilde analizler yapılmıştır.Sonlu elemanlar yöntemiyle teorik olarak yapılan çalışmayı desteklemek amacıyla piyasada bulunan 4 kW'lık 4 kutuplu IE3 verim sınıfına sahip motorun IEC 60034-2-1 `Kayıplar ve Verimin Deneylerle Belirlenmesinde kullanılan Standart Yöntemler` standardına göre yükleme testleri yapılmıştır. Böylece farklı arıza durumlarının işletme davranışına olan etkileri araştırılmıştır. Testler kapsamında motorun akım, hız, kalkış ve devrilme momentleri, karakteristikleri, kayıpları, verimi ve sıcaklık değerleri incelenmiştir.Bu tezde arızalı motorun akım sinyali analizi yapılarak arıza tespiti yapılmıştır. Yükte testi sırasında motorun akım sinyali elde edilmiştir ve akım sinyalinin güç spektral yoğunluğu incelenmiştir. Böylelikle kırık rotor çubuğu arızasının akım sinyali üzerinde frekans yan bantları değerlendirilmiştir.Yapılan manyetik analiz, gerçekleme testleri ve akım sinyal analizleri ışığında rotor yan yana çubuk kırığının sayısının artması motor işletme davranışını olumsuz yönde etkilemektedir. Aynı sayıdaki kırık rotor çubuklarının birbirlerine göre yan yana ve birbirlerine göre karşılıklı olmaları durumlarında gözlenen etki akım sinyal analizinin arızanın şiddeti hakkında kesin bilgi veremeyeceğini göstermiştir. Electrical machines have been essential part of industry with developing technology. Induction machines are the most preferred electrical machines in industry because of being simple construction, needing low maintenance, easy production. Due to excessive use of induction machines, from technological and economical point of view, it is also important the detecting and managing the fault by means of shortening the dead time intervals. This is due to the fact that, any break-off or deceleration in industrial process can result in huge finansial losses. Therefore, condition monitoring and performance managing are critical.Each components of induction motors have a potantial risk due to harsh industrial environment and operational contions. Important survey related to failure of induction machines are made by EPRI and IEEE. As the result of these surveys, it can be concluded that the most common failure mode is bearing failures with a rate of approximately 40%. Winding faults are also very frequent with 30%, whereas rotor related faults are at around 9%. There are a lot of causes to occuring motor fault such as that long-term thermal aging and deterioration of winding insulation, thermal stress during starting or thermal overload, environmental stress,magnetic stress, oscillation of supply voltage and current, static eccentricity and rotor shat vibration due to large putput torque. In order to detect and diagnosis these faults, several condition monitoring techniques are used like that motor current signature analysis, vibration signal analysis, thermal analysis, partial discharge monitoring etc. Motor current signature analysis, which contains potential information of motor faults, is the prefered method type in others and using this methos has advanteges such as no prediction of motor data and easily getting current data from motor.In this study, to show the accuracy of the motor model, two diffrent softwares that analitical solution can be made as ANSYS RMxprt Tools and SPEED. After then the ANSYS Maxwell 2D magnetic analysis software is used for investigating the magnetic parameter of induction motor with broken rotor bar fault. By using the finite element model of the machine, the air gap magnetic flux density according to the air gap length and harmonic component of air gap magnetic flux density are examined for both healty case and faults cases. Moreover, torque saturation and magnetic flux density distribution are acquired for each fault conditions. Magnetic analysis is conducted for the healty rotor, the rotor single broken bar, the rotor two adjacent broken bars, the rotor three adjacent broken bars, the rotor four adjacent broken bars and the rotor five adjacent broken bars. Additionally, magnetic analysis is repeated for the rotor two reciprocally broken bars and the rotor four reciprocally broken bars to investigate the effect of broken rotor bars position of the each other.In induction machines, because of the fact that the stator conductors cannot be distributed to the stator grooves in sinus form, the ampere-winding expression of the machine cannot be made as pure sinus even if the machine feed is pure sinus. As a natural consequence, the amperage-winding function contains harmonic sums. For the harmonic total calculation, the amperage-winding expression should be known Because the amper-winding distribution is related to the magnetic flux distribution in the air range. In induction motors with constant air gap, the amperage-winding distribution is regulated. However, ampere-winding distribution changes due to stagger and broken rotor bars. This results in an increase in the harmonic amplitudes and the production of extra harmonic components in the magnetic field in the air gap.Induction motor with 4 kW and IE3 efficiency class in market is tested under rated load according to the IEC 60034-2-1 `Standard methods for determining losses and efficiency from tests` to support the theoretical study by finite element method. This standard scope is that part of IEC 60034 is conceiveded to establish methods of determining efficiencies from tests, and also to specify method of getting specific losses. In this process, motor's basic values are recorded like that input power, torque, line current, phase-to-phase voltage, nminal speed, supply frequency, winding temperature and phase-to-phase resistance values to calculate of motor ıron losses, stator copper losses, rotor copper losses and additional losses values. According to sum of all losses, motor efficiency value is determined. Moreover, motor air gap temperature value is recorded to investigate the effect of broken rotor bar on the motor temperature rise. Beside, motor vibration analized is done and compared to each cases.In this study, motor current signature analysis ,which it is one of the most effective methods of online motor diagnosis for detecting motor faults. Using MCSA has advantages such as no estimation of motor parameters and the simplicity of current sensors and their installation, is used to detect rotor faults so, while motor is testing under rated load, one phase line current is recorded. Then the motor current is looked into in the frequency domain and its power spectrum density is acquired for each condition. Thus, the effect of fault conditions is shown comparatively on motor current via the power spectrum density.Magnetic analysis, load tests and current signal analysis show that the effect of broken rotor bar fault on motor electromagnetic and mechanical performance, and simulation result based on motor matematical model analysis, support the experimental result reasonably. It was found that faults due to broken rotor bars degrade the magnetic flux distribution in the airgap and its harmonic components are increased and new components are occured. Moreover, the magnetic field distribution on motor geometry for the case of no broken rotor bars is symmetrical, while the symmetry of magetic field distribution is distorted in the case of broken rotor bars and a higher degree of magnetic saturation can be observed around the broken rotor bars. Motor performance tests show that as the number of adjacent broken rotor bars is increased, motor performance is affected negatively. However, it is seen motor performances with symmetric broken rotor bars are affected little than motor performances with asymmetric broken rotor bars in faults which have same number of broken rotor bar. Motor current signature analysis is used to detect broken rotor bars faults and to show that affect of different loads, affects of number of broken rotor bars and their distribution on rotor. It is seen that as motor load is increased, the amplitude of sideband and the distance of the side bands from the basic component increase. The effect of their is getting increase as the number of broken rotor bars is increased.This study contribute to the detection and interpretation of problems related to motor operating reliability in the occurrence of broken rotor bars failures in asynchronous machines. 133

İnsanoğlunu diğer canlılardan ayıran en önemli özelliği düşünme ve dili kullanma yeteneğidir. Onun toplumsal bir varlık olmasını sağlayan bu özellikleri, insanın içinde yaşadığı çevre ve toplumla olan uyum sürecini hızlandırmış, toplumla sürekli etkileşim halinde olmasına da olanak sağlamıştır. Birey, iletişimini sağlam temellere oturtabilmek için ait olduğu ulusun dil özelliklerinden yararlanmaya çalışır. Anlatımına etkileyicilik, yoğunluk ve anlam zenginliği katabilmek için ilk olarak ihtiyaç duyacağı dil unsurları, deneyimle yoğrulan, halkın keskin zekâsı ve pratik kavrama gücünü yansıtan, anlam derinliğine sahip atasözleri, deyimler ve özdeyişlerdir. Başta şair ve yazar olmak üzere hemen herkes anlatımını zenginleştirmek meramının anlaşılmasını kolaylaştırmak için toplum hafızasında algısı olan ve anlam derinliği taşıyan atasözleri, deyimler ve özdeyişlerden faydalanma yoluna giderler. Hatta söz konusu dil unsurlarını ustaca kullanabildikleri ölçüde anlatımlarını zenginleştirir, vermek istedikleri mesajları kolayca verebilirler. Bu sebeple şair ve yazarlar eserlerini ortaya koyarken deyim, atasözü ve özdeyişlere sıkça başvururlar. Kimi zaman bu kalıplaşmış sözler kendi anlam ve yapıları içerisinde kimi zaman da yazar ve şairin metin içerisinde yüklediği yeni anlamlarla kullanılır. Bu çalışmada Hasan Ali Toptaş'ın Gecenin Gecesi, Geçmiş Şimdi Gelecek ve Ölü Zaman Gezginleri adlı hikâye eserlerinde deyim, atasözü, ikileme ve özdeyişler incelenmiştir. Atasözüyle karşılaşmadığımız için verilerimiz çoktan aza göre deyimler, ikilemeler ve özdeyişler olarak sıralanmıştır. Tespit ettiğimiz deyim, ikileme ve özdeyişler, Türk Dil Kurumu'nun Türkçe Sözlük'ü ve Ömer Asım Aksoy'un Deyimler ve Atasözleri Sözlüğü verileriyle karşılaştırılmış, hikâyelerde yer aldıkları cümlelerle birlikte gösterilmiştir. Bu iki kaynakta bulamadığımız örnekler için Metin Yurtbaşı'nın Sınıflandırılmış Deyimler Sözlüğü'nden yararlanılmıştır.Anahtar Kelimeler: Hasan Ali Toptaş, Hikâyeler, Deyimler, Atasözleri, Özdeyişler. The most important feature which distinguishes human from other living beings is human's ability of thinking and of using language. The features in question which provide human to become a social being, accelerated process of adaptation with environment and society in which one was living, and enabled human also to be in continuous interaction with society. Individual tries to benefit from linguistic features of nation in which one (individual) belongs so that one can build one's communication on solid grounds. Linguistic elements that one would firstly need to be able to add impressiveness, density and meaning richness to one's expression (narration) are idioms, reduplication and aphorisms, which are kneaded with experience, reflect folk's acute mind (sharp wit) and practical understanding (comprehension capability) and which have depth of meaning. Almost everyone, including poets and writers, seek to benefit from idioms, reduplication and aphorisms which have their perception and carry meaning density in memory of society, to enrich their expression (narration) and to facilitate their intention (will, purpose) to be understood. Moreover, they enrich their expressions to the extent they can use masterly the linguistic elements, and can convey messages which they want to give. For this reason, when poets and writers create their works, they apply (refer) frequently to idioms, reduplication and aphorisms. These clichéd phrases are used sometimes within their meanings and patterns (structures) and sometimes with new meanings to which writer or poet attributes within the text. In this study, we have examined idioms, reduplication and aphorisms in Hasan Ali Toptaş's works of story named as ''Gecenin Gecesi (Night of Night), Geçmiş Şimdi Gelecek (Past is Going to Come Now) and Ölü Zaman Gezginleri (Dead Time Travellers)'. Since we did not encounter the proverb, we have listed our data as idioms, dilemmas and aphorisms from high to low. The determined (identified) idioms, reduplication and aphorisms were compared with data of Turkish Dictionary of Turkish Language Association, and of Ömer Asım Aksoy's Dictionary of Idioms and Proverbs. We showed commonalities and differences in their usage. We determined idioms, proverbs and aphorisms, gave meanings they were used, and showed them with sentences which they took place. As for examples that we cannot find in these two sources, we have used Metin Yurtbaşı's Classified Idioms Dictionary.Keywords: Hasan Ali Toptaş, Stories, Idioms, Proverbs, Adages. 188

Teknolojinin hızlı ilerleyişi neticesinde elektronik cihaz kullanımlarının artış göstermesi ve bu cihazların yaygınlaşmalarından dolayı gereken güç tüketiminin artması güç dönüştürücülerinin önemini arttırmaktadır. Bu güç dönüştürücüleri, güç elektroniğindeki teknolojik gelişmeler ile birlikte gittikçe boyutları küçülmekte ve daha yüksek verimlere ulaşabilmektedir. Sınırlı olan dünya kaynakları ve tüketilen enerjinin gittikçe artması ile güç dönüştürücülerindeki verimsizlik ve enerji kaybının etkisinin arttığı görülmektedir. Bundan dolayı bu güç dönüştürücülerine yönelik çalışmalar, daha küçük boyut ve daha yüksek verimlerde olmaya yönelik olmaktadır.Yarı iletken teknolojisinin ilerleyişi güç elektroniğinde çeşitli yapıların ortaya çıkmasına neden olmuştur. Anahtarlama modlu güç dönüştürücü yapıları düşük değerde endüktans ve kapasitans yapıları ile birlikte kullanılarak, daha küçük boyut ve daha yüksek verimde çalışabilen güç dönüştürücüleri ortaya çıkmaya başlanmıştır. Daha yüksek güçlerde, anahtarlama modlu güç dönüştürücüleri veriminin yeterli olmadığı ve yüksek elektromanyetik girişimlerin görülmesinden dolayı rezonans güç dönüştürücüleri geliştirilmiştir. Rezonans güç dönüştürücüleri sayesinde daha yüksek güçler için daha yüksek verimler elde edilebilmektedir. Bundan dolayı tüketici elektroniği ve endüstriyel uygulamalarda bu dönüştürücüler yaygınca yer almaktadır.Rezonans güç dönüştürücüleri sıfır gerilimde anahtarlama ve sıfır akımda anahtarlama yapabilme imkanları sayesinde anahtarlama modlu dönüştürücülere oranla daha yüksek verimlere ulaşabilmektedirler. Bu tez çalışmasında rezonans güç dönüştürücüleri anlatılarak LLC rezonans güç dönüştürücüsü analizi yapılmıştır. Temel harmonik yaklaşımı ile devre parametrelerinin kazanç üstündeki etkisi incelenilmiş ve dönüştürücü parametrelerinin belirlenme yöntemleri anlatılmıştır.Yapılan analizlerden sonra belirlenmiş olan çalışma değerleri için LLC güç dönüştürücüsü tasarımı yapılarak bilgisayar programı üzerinde simülasyonu yapılmıştır. Rezonans tankında yer alan rezonans endüktansının yerine devredeki transformatörün kaçak endüktansı kullanılmış ve belirlenmiş olan parametrelere uygun bir şekilde devrenin prototipi gerçekleştirilmiştir.Çalışmada kontrolör olarak Texas Insruments firmasının 2000 Launchpad mikrokontrolörü kullanılmış ve C kodu ile programlanarak devrenin kontrolü dijital olarak sağlanmıştır. Sabit çıkış gerilimi için PI algoritması kullanılmıştır. Devrenin çalışma şartları altında farklı giriş gerilim ve farklı yük koşulları için testleri yapılmış ve analiz bölümünde elde edilen kazanç karakteristiği ile karşılaştırılması yapılmıştır. Rezonans tankındaki akımların dalga formlarının farklı çalışma frekanslarındaki değişimleri verilmiştir. LLC rezonans güç dönüştürücüsünün sıfır gerlimde anahtarlama yaptığı görülmüş ve LLC rezonans dönüştürücünün verim grafiği çıkartılarak çalışma neticelendirilmiştir. Due to the improvement of technology, expanded utilization of electronic devices and expanding the power consumption required by the spread of these devices cause to build the significance of power converters. With the changes made by power electronics, these power converters have smaller sizes and higher efficiencies day after day. As the resources of world are restricted and the energy consumption increases day by day, the effect of energy losses is increasing and efficiency in power converters is decreasing. So, studying on this problem is proceeding in order to attain converters with lower size and higher efficiency.Multifarious structures have occurred about power electronics with the enhancement of semiconductor technology. The LLC resonant converter is the most suitable topology for designing switch mode power supply with stable output voltage. This converter is generally utilized for isolated power conversion applications as a result of its high power conversion efficiency, simple design structure, and high cost-effectiveness. It is able to regulate the output over wide line and load variations with a relatively small variation of switching frequency. Because the resonant converter has ZVS or ZCS function for reducing switching losses and keeping EMI in minimum, the resonant converter has been notably used in the power industry.A massive quantity of literature deal with a guiding principle considering magnetic components, switching frequency variation range, efficiency, and size. The traditional isolated LLC resonant cansuccess ZVS for the primary-side switches and ZCS for the secondary-side rectifiers. For the conventional LLC resonant converter, three magnetic components are required for the series resonant inductance, parallel inductance, and the isolated transformer. To lessen the magnetic component count, the leakage inductance and the magnetizing inductance of the transformer are utilized as the series resonant inductance. Thus, only one magnetic component is required and cost could be low. Size of the converter generally will be smaller. Insulation between primary and secondary side is easily performed. And better cooling conditions will be provided for transformer winding.The digital control is appropriate especially for the resonant converter due to the dead time control. The power supply system needs the communication function, high-efficiency characteristic and also fast transient response. In latest years, the digital control for switching power supplies is gaining attention to acquire the high-performance characteristic power converters. The digital control has the advantages of realizing high-performance control and it is able to easily communicate to the other components.The PI controller is common to give control signals on LLC resonant tank. In PI controller, the system error is decreased usage of the trial and error method in the closed loop system. The PI algorithm is also used to keep the output voltage regular and success the steady state error zero.This study presents the modeling, design, and implementation of an LLC converter which is controlled digitally with PI control algorithm. The leakage inductance of the transformer was utilized as serial inductance and parameters of converter were calculated with the effect of this leakage inductance. The use of frequency control, LLC resonant converter can handle regulated output voltages even in the case of wide input voltage or output load variations. 98

1960'lı yıllarda teknolojide birçok gelişme görüldüğü gibi kontrol sistemleri teorisinde de gelişmeler yaşanmıştır. Durum uzay yaklaşımı, optimal kontrol ve Kalman filtresi, odönemde ortaya çıkan ve kontrol sistemlerinin gelişimi üzerinde kalıcı bir etkiye sahip olan kavramlardır. Bu gelişmelerle sistemlerin karmaşıklığının artmasından dolayı endüstriyel kontrol sistemleri teknolojisi de daha iyi bir kontrol için değişmeye başlamıştır. Bu amaçla dijital kontrol sistemleri araştırılmıştır. Bu araştırmanın neticesinde 1970'lerde teknolojide adeta yeni bir çağ açan mikroişlemciler çıkmıştır.Bu bilgisayar tabanlı kontrol sistemleri sayesinde daha gelişmiş kontrol algoritmaları kullanılarak daha büyük sistemler kontrol edilmeye başlanmıştır. Bu sayede petrokimya gibi önemli endüstriler gelişmiş yöntemleri kullanmaya başlamıştır.Günümüzde MPC'nin en önemli isimlerinden biri olan Jacques Richalet bu durumdan ilham alarak 1960'ların sonlarında ve 1970'lerin başlarında öngörülü kontrol fikirlerini geliştirmeye başlamıştır. Temel motivasyonu, hem PID kontrolör ile elde edilebilecek performanstan daha iyi performans sağlayacak hem de PID modülüyle kolayca yer değiştirebilecek bir algoritma geliştirmekti. PFC'nin ilkeleri 1968'de kurulmuş ve ilk uygulamalar 1970'lerin başında yapılmıştır. Bu yöntem birçok kontrol yöntemine göre basittir ve maliyeti düşüktür. Sabit referans sinyalli PFC'nin basitliği kontrol ufku boyunca kontrol işaretinin sabit olduğunun varsayılması ve çıkışın sadece gelecekteki tek bir noktada optimize edilmesinden gelmektedir. Böylece PFC nümerik minimizasyon veya matris tersinin alınmasını gerektirmez.MPC, uzun süre uzman müdahalesi olmadan çalışabilmesinden dolayı endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır. PFC, oldukça basit bir hesaplama algoritması ve mükemmel kontrol performansı ile karakterize edilen bir MPC çeşididir.Bazı MPC çeşitleri şunlardır:Richalet ve arkadaşları tarafından geliştirilmiş MPHCCutler ve Ramaker tarafından geliştirilmiş DMCClarke ve arkadaşları tarafından geliştirilmiş GPCRichalet ve ADERSA tarafından geliştirilmiş PFCMPC yapısının tekrar popülerleştiği bugünlerde, bu tezde avantajlı bir MPC türü olan PFC yapısı incelenmiştir. PFC yönteminin seçilmesinde algoritmasının işlem külfetinin az olması dolayısıyla gerçek zaman hesaplama süresinin az olması, çok etkili ve basit bir yöntem olması, hızlı ve doğru referans yörünge takibi sağlaması, kısıtlamaları ve ölü zamanı kolayca ele alabilmesi gibi avantajları etkili olmuştur.İşlem külfetinin az olmasıyla diğer MPC yöntemlerinden ayrılan PFC, kontrolör parametrelerinin fiziksel bir anlamı olmasıyla klasik kontrol yöntemlerinden de ayrılmaktadır. Basitliğinin, farklılığının yanı sıra ayrıca endüstride çok ilgi görmesine rağmen literatürde MPC'nin gölgesinde kalması bu tezin ana motivasyon kaynağı olmuştur.Tezde tezin amacı, literatür araştırması ve tezin yapısını içeren giriş bölümünden sonra PFC'nin temeli olan öngörü konusu incelenmiştir. Öngörü kavramı aslında insanın doğasında varolan bir kavramdır ve günlük yaşantımızda birçok alanda kullanılmaktadır. Örnek olarak araba sürme, raket sporları, bir kabı doldurmak verilebilmektedir. Bu nedenle bir kontrol stratejisi belirlemede çıkışın öngörülerinin kullanımı oldukça mantıklıdır. Öngörülü kontrolün avantajlarını göstermek için öngörülü ve öngörüsüz kontrolle ilgili kıyaslamalar yapılmıştır. Daha sonra transfer fonksiyonu için öngörü denklemlerinin nasıl oluşturulduğu gösterilmiştir. Çıkışın öngörüsünü yapılandırmak için vektör matris gösteriminden yararlanılmıştır. Birinci mertebeden ve yüksek mertebeden sistemler ayrı ayrı değerlendirilip örnekler çözülmüştür.Öngörü denklemlerini oluşturma öğrenildikten sonra PFC'nin felsefesinden, matematiksel oluşumundan, temel kavramlarından bahsedilmiştir. PFC yapısı sistemin mertebesine göre birinci mertebeden, saf integratör içeren ikinci mertebeden ve yüksek mertebeden sistemler olmak üzere için incelenmiştir.Birinci mertebeden sistemler için öngörü denklemi oluşturmak oldukça kolay olduğundan kontrol işaretinin formülü direkt kolayca çıkarılabilmiştir. Sistemin ölü zamana sahip olduğu durumların formülde küçük bir değişimle basitçe ele alınabileceği avantajı gösterilmiştir. Sürekli zaman ve ayrık zaman domaindeki transfer fonksiyonları ele alınıp ikisi için de matlab kodları oluşturulmuştur. Kontrol işaretinin uygulanması için kapalı döngü kontrolör yapısının nasıl olduğu incelenmiştir.PFC'nin bir MPC türü olduğuna değinilmişti. Bu nedenle öngörüyü oluşturmak için bir model gerekmektedir. Model, tekrar sıralanmış veya bağımsız model yapısına göre kurulmaktadır. Literatürde PFC için bağımsız model yapısı tercih edilmektedir. Bu yapıya göre prosese paralel olarak bir model çalıştırılmaktadır. Belirsizlikten dolayı model prosese tamamen eşit olmayabilir. Bu durumla bile PFC'nin başa çıkabildiği gösterilmiştir. Belirsizliği ele alışının yanı sıra PFC'nin en büyük avantajlarından biri de kısıtlamaları ele alış biçimidir. Giriş ve giriş artışları için basit bir doyurucu yöntemi uygulanır. Giriş ve giriş artışında kısıtlamaların yanı sıra çıkıştaki kısıtlamalara da değinilmiştir. Kontrol işareti ve kontrol işaretinin kısıtlanması kadar basit olmasa da çıkış kısıtlaması da mümkündür. Bu yönü PID'ye göre büyük bir avantaj oluşturmaktadır.PFC'nin PID'ye karşı bir üstünlüğü de integral sarması durumudur. PFC'nin kontrol işareti formülünde integral yapısı açıkça görülmemektedir. Ancak üstü kapalı olarak bir integral etkisi mevcuttur. Bu durumun kanıtı yapılmıştır. İntegral etkisi sayesinde kalıcı hal hatası sıfır olmaktadır. Bu etkinin üstü kapalı bir şekilde olması integral sarmasına engel olmaktadır.Saf integratör içeren ikinci mertebeden sistem içinse ayrıştırma yöntemi gösterilmiştir. Örnek bir sistem için benzetim sonuçları elde edilmiştir.Yüksek mertebeden sistemleri incelemek içinse 3 farklı yöntem gösterilmiştir. Bunlardan ilki birinci mertebeden sistemleri paralel bağlamadır. Bu metotta yüksek mertebeden sistemler kısmi kesirlere ayırma yöntemi aracılığı ile birinci mertebeden sistemlerin toplam formuna dönüştürülmektedir. PFC literatüre göre birinci mertebeden sistemler için oldukça başarılıyken yüksek mertebeden sistemlerde bu başarısı görülmemektedir. Bu yöntemle birinci mertebeden sistemlerin kullanılmasındaki basit kod avantajı yüksek mertebeye uyarlanmış olur. Bu yöntem basit kod avantajının yanı sıra çakışma ufku belirsizliği konusunda da fayda sağlamaktadır. Birinci mertebeden sistemler için olan çakışma ufkunun bir seçilmesi gibi PFC kontrolör parametresi seçimi yüksek mertebeye uyarlanmış olur. Literatürde en çok tercih edilen ve en iyi sonuç veren yöntem budur. Diğer bir yöntem öngörü denklemlerini matris formunda yazmaktır. Ancak bu yöntemde PFC'nin en büyük avantajı olan işlem basitliği konusu kaybedilir. Paralel PFC'deki çakışma ufkunun bir seçilmesi avantajı kaybedilmektedir. Bu yöntemde çakışma ufkunun seçimi sorunu ortaya çıkmaktadır. Literatürde çakışma ufkunun seçimini direkt belirleyebilecek bir yöntem bulunmamaktadır. Deneme yanılma yöntemi önerilmiştir. Ancak bu durumda sonsuz olasılık mevcuttur. Bu nedenle bu tezde çakışma ufkunun seçimini bir aralığa indirgemekten bahsedilmiştir. Bunun için literatürdeki öneriler denenmiştir. Yüksek mertebeden sistemler için son olarak önerilen yöntem PP-PFC'dir. Çok sönümlü ve az sönümlü sistemler için incelenmiştir. Bu yöntemin temelinde paralel PFC vardır. Çakışma ufkunun bir kabul edildiği alt sistemler düşünülmüştür. Referans yörüngesi bu sistemler için bölüştürülmüştür. Kapalı döngü kutbu olarak sadece bir tane istenen kutup atanmayıp diğer kutuplarında belirleneceği bir kontrol işareti formülü çıkarılmıştır. Bu yöntemin avantajları çakışma ufku seçimini kaldırması ve sadece bir istenen kutup belirlenmeyip diğer kapalı döngü kutuplarının da belirlenmesidir. Yeni bir yöntem olduğundan literatürde bu yöntemle ilgili pek bildiri bulunmaması dezavantajı vardır. Literatürde çok büyük bir çoğunluk referans yapısı basamak olarak seçmiştir. PFC'de referans rampa veya parabol şeklinde de olabilmektedir. Rampa şeklinde referans için kontrol işareti iki bilinmeyenle yapılandırılır. Bu nedenle iki öngörü denklemi, iki çakışma noktası kullanılır. Parabol şeklinde referans için kontrol işareti üç bilinmeyenle yapılandırılır. Bu nedenle üç öngörü denklemi, üç çakışma noktası kullanılır. Bu tezin odak noktası basamak şeklinde referanstır. Bu nedenle tek çakışma noktası vardır. Rampa referans sinyal gelecek çalışmanın hedefidir. PFC yöntemi incelenip örnekler verildikten sonra bazı yöntemlerle kıyaslanmasına değinilmiştir. Bunun için kıyaslama çizelgeleri oluşturulmuştur. Bu çizelgelerde PFC MPC, ML, PI(D), Smith öngörücü yöntemleriyle kıyaslanmıştır. Çizelgelere ek olarak ML, PI(D), Smith öngörücü yöntemleriyle benzetim çalışmalarıyla da kıyaslanmıştır. PFC'de başarılı sonuçlar elde edildiği gözlenmektedir. PI(D)'nin katsayılarının hesaplanması için literatürde öneriler vardır ancak kesin açık bir yöntem yoktur. PFC'nin verdiği sonucun beğenildiği bir durumda PFC katsayılarının PI eşdeğerleri bulunabilmektedir. Böylece PFC kontrolörün fiziksel anlam taşıyan parametrelerinden yararlanılmış olmaktadır. Bu yöntem benzetim çalışmasıyla desteklenmiştir. Benzetim çalışmasının sonucunda PFC ve PI kontrolörler aynı sonucu vermiştir. PFC yöntemi incelenip bazı kontrol yöntemleriyle kıyaslandıktan sonra MATLAB R2018b App Designer aracılığıyla literatürde ve endüstride en çok kullanılan birinci mertebeden sistem yapısı için uygulama tasarlanmıştır. Uygulama sürekli ve ayrık sistemleri ele alabilmektedir. Girilen parametrelere göre kontrol işareti ve çıkış işareti görülmektedir. Uygulama işaretleri çizdikten sonra isteğe göre kontrolörün transfer fonksiyonunu da sunmaktadır. Uygulamada parametre girilen bloklar hakkında kısa açıklamalar yer alır böylece parametreler için kısa bilgilendirmeler içerilmektedir. Ayrıca uygulamada bloklara harf, noktalama işareti gibi geçersiz girişler yapılması, bu blokların boş bırakılması gibi sorunları da ele almıştır.Son bölümde sonuçlar, öneriler ve gelecek çalışmalardan bahsedilmiştir. Sonuç olarak PFC yöntemi detaylı bir şekilde ele alınmış, avantajları diğer yöntemlerle kıyaslanarak gösterilmiştir, birinci mertebeden sistemler için uygulama tasarlanmıştır. Tasarlanan uygulama gelecekte yüksek mertebeden sistemlere genişletilmek istenmektedir. In the 1960s, many developments had been made in technology, one of which being in the field of control theory. Many concepts including state space approach, optimal control and Kalman filters had been emerged at that time and had a lasting impact on the development of control systems design. The ever increasing complexity in industrial systems made improved industrial control systems a must. For this purpose, digital control systems had been investigated. In the 1970s microprocessors had emerged welcoming a new era in control technology. Through these computer based control approaches enabled the control of larger systems via advanced control algorithms. Many industries (e.g.: petrochemicals) had begun to utilize these novel methods of the time. Inspired and motivated by the technological and economic needs of the industry, Jacques Richalet, who is one of the important names in the field of Model Predictive Control, had began to develop predictive control ideas in the late 1960s and early 1970s. His basic motivation was to develop an algorithm which can easily be replaced with the PID module, hence providing better performance compared to the PID controller. As a result of his work MPC method, which is still used today, had born. Predictive control methods such as GPC were usually used in the industry. However, there was a desire to use a simpler algoritm which can be programmed by the users in PLCs or DCS. PFC had been proposed for this.The principles of PFC were established in 1968 and the first applications were made in the early 1970s. PFC is simple according to many control methods and it has low costs. The simplicity of the PFC with a constant reference signal comes from assuming that the control signal is constant along the control horizon and optimizing the output only at one point in the future. Therefore, PFC does not require numerical minimization or matrix inversion in this case.A reason for MPCs popularity in industry and academia is its capability of operating without expert intervention for long periods. PFC is a type of MPC technology and it is characterized by a very simple calculation algorithm and excellent control performance.The most popular MPC algorithms one can cite: MPHC developed by Richalet et al. DMC developed by Cutler and Ramaker GPC developed by Clarke et al. PFC developed by Richalet and ADERSAIn these days, MPC structure is popularized again. For this reason, the PFC structure is studied in this thesis which is an advantageous MPC type. The fact that the algorithm When selecting the PFC method also some advantageous is effective. They are:It has low calculation timeIt is effective and simple methodIt provides fast and accurate reference trajectory trackingIt handles easily constraints and dead timePFC differs from other MPC methods due to low calculation time. PFC controller parameters differ from classic control methods. Because they have physical meaning. Although, its simplicity, difference, successful in industry, PFC surprisingly receives very little interest in the academic literature. It is key motivation for this thesis.In the thesis, firstly the aim of the thesis, the literature research and the structure of the thesis are introduced. After the introduction part, prediction concept is examined. The concept of prediction is actually a intuitive concept. In our daily life, prediction is used in many areas. For example, driving a car, racquet sports, filling a tank can be given. Therefore, the use of predictions of output in determining a control strategy is quite logical. The advantages of predictive control are given in this thesis by making comparisons between non-predictive control and predictive control. Then, it is shown how prediction equations are created for the transfer function. Vector matrix representation is used to form the prediction of the output. First order and high order models are evaluated separately and examples are solved.After learning to create prediction equations, PFC's philosophy, mathematical formulation and basic concepts are discussed. According to the order of the system, PFC is structured for the first order system, integrator process with first order transfer function and the higher order systems.The formulation for the control signal can be easily found because it is very easy to create the prediction equation for first order systems. If system has dead time, it can be easily handled by a small change in the formula. Continuous time transfer functions and discrete time transfer functions are discussed and matlab codes are created for both. The closed loop controller structure is examined for the implementation of the control signal.As previously mentioned, PFC is a MPC type. Therefore, a model is required to create the prediction. Two model types are used in the formulation of PFC. These are realigned model and independent model. In realigned model, the input of the model is the process input and the state of the model is realigned with the measured or estimated state of the process. In the literature, independent model type for PFC is preferred. In independent model, model is run parallel to the process to create the prediction. Due to uncertainty, the model may not be completely equal to the process. PFC can cope with this uncertainty condition. As well as handling uncertainty, one of the biggest advantages of PFC is its way of handling constraints. A simple saturation method is used for input and input rates. In addition the constraints on the output are also considered. The output constraints are also possible, although it is not as simple as constraining the input and input rate. This property is a great advantage over PID.Another advantage of PFC against PID is the anti-wind up. The integral structure in the PFC control formula is not clearly. However, it has an implicit integral effect. Proof of this is made. Because of the integral effect, the steady state error is zero. The implicit integral prevents the integral wind-up.The decomposition method for the integrator process with first order transfer function is shown. Simulation results is obtained for an example.Three different methods are shown to examine the higher order systems. The first is the parallel form of the first order systems. In this method, the higher order systems are converted into the sum of the first order systems by partial fraction expansion. PFC is very successful for first order according to the literature but most of the time it's not true for high order systems. With this method, the advantage of simple code in the use of first-order systems is adapted to the higher order. This method is also utilized to selection of coincidence horizion. The choice of PFC controller parameters, such as a selection of the one of coincidence horizon for first-order systems, is adapted to the higher order. This is the most preferred and the best result in the literature.Another method is to write predictive equations in matrix form. In this method, the advantage of simplification is lost. The problem of the choice of coincidence horizon arises. There is no method in the literature that can systematically determine the choice of coincidence horizon. Trial and error method is proposed. But in this case there is infinite possibility. Therefore, in this thesis, the selection of coincidence horizon is mentioned as reducing to a range. Suggestions in literature are tried.The last recommended method for high-order systems is PP-PFC. It is developed for overdamped and underdamped systems. The basis of this method is the parallel PFC. Coincidence horizon is accepted one for subsystems. The reference trajectory is divided for these systems. As a closed loop pole, only one desired pole is not considered. It also consider other closed loop poles. So, other closed loop poles can be choosed. The advantages of this method are to remove the selection of the coincidence horizon problem and to determine the other closed loop poles, not just a desired pole. Since there is a new method in the literature, there is a disadvantage that there is not much information about this method.In the literature, large majority reference signal is chosen as a step. PFC can also consider other form of a reference signal such as ramp or parabola. Ramp refererence signal is structured with two unknowns. Therefore, two prediction equations, two coincidence points are used. Parabolic refererence signal is structured with three unknowns. Therefore, three prediction equations, three coincidence points are used. The focus of this thesis is step reference signal. Thus, one coincidence point is used. Ramp reference signal will considered in the future work.After the PFC method is examined and examples were given, the comparison of PFC with some methods is mentioned. For this purpose, comparison tables is created. PFC is compared with MPC, ML, PI(D), Smith predictive methods in these tables. In addition, ML, PI(D) and Smith is compared with PFC in simulation. Successful results are observed with PFC.PI(D) is significant method in the industry. But, PI(D) has some problems. Processes with time delay, constraints on control signal etc., pose difficulties for PI(D). Tuning issues have also been a problem for PI(D). There are some methods in the literature for the calculation of the coefficients of PI(D), but there is no clear method. Because the link between the tuning parameters and the actual behavior of the process is not obvious, even with today's tuning aids. Also the controller parameters have no physical meaning unlike PFC. In the case where PFC's result is satisfying, PI equivalents of PFC coefficients can be found. This method is supported by simulation. As a result of the simulation study, PFC and PI controllers gave the same result.After the PFC method is examined and compared with some methods, MATLAB R2018b application designer is used for the first-order structure which is most used in the literature and industry. The application can handle the continuous and discrete domain. According to the entered parameters, the control law and the output are shown. After plot this signals, the application also offers the transfer function of the controller. The application contains some tips of the each blocks. Thus, some informations for parameters is included. Some problems are considered such as entering letters, punctuation mark, leaving these blocks blank.In the last chapter, results, suggestions and future studies were mentioned. As a result, the PFC method is discussed in detail and its advantages are compared with other methods. The application will intended to be extended to higher-order systems in the future work. 169

Akım kontrolü güç elektroniği uygulamalarında önemli bir yer tutmaktadır. Akım kontrolperformansı güç elektroniği dönüştürücülerinde dinamik cevap ve sistem kararlılığınıdoğrudan etkilemektedir. Bu tez çalışmasında hızlı dinamik cevap ve kararlılığa sahipolan histerezis akım kontrolü (HCC) gerçekleştirilmiştir.Eski bir akım kontrol yöntemi olan analog HCC, dinamik cevap ve kararlılık açısından etkilibir yöntem olmasına rağmen anahtarlama frekansının değişken olması, tercihedilmemesine sebep olmaktadır. Çünkü değişken anahtarlama frekansı elektromanyetikgirişim (EMI) ve filtre tasarımı zorluğu gibi problemlere sebep olmaktadır. Bu yüzdentasarımcılar sabit frekanslı kontrol yöntemlerini tercih etmektedir. Ancak bu kontrolyöntemleri detaylı analizler gerektirmektedir ve tasarım zorlaşmaktadır. HCC dinamikcevap ve kararlılık açısından diğer akım kontrol yöntemlerine göre avantajlıdır. Bu tezçalışmasında HCC'nin dezavantajları ortadan kaldırılarak güç elektroniği dönüştürücüleriiçin etkili bir akım kontrol yöntemi gerçekleştirilmiştir.Analog HCC'deki değişken anahtarlama frekansı ve ölü zaman yüzünden banttakitaşmalar, bu kontrol yöntemi için önemli bir problem teşkil etmektedir. Bu sorunlarıçözmek için sayısal HCC gerçekleştirilmiştir. Sayısal HCC ile histerezis bant uyarmalıolarak değiştirilmektedir. DC bara geriliminin değişken olması, filtre endüktansınındeğeri, örnekleme süresi ve akım referansının eğimi sayısal HCC'de sınırlamalara sebepolmaktadır ve istenen kontrol gerçekleştirilememektedir. Bu parametrelerin etkisiniortadan kaldırmak amacıyla iterasyonla öğrenen kontrol (ILC) yöntemi ile histerezis bant uyarmalı olarak kontrol edilmiş ve başarılı sonuçlar elde edilmiştir. Bu tez çalışmasındasonuçlar iki seviyeli tek fazlı şebekeye bağlı gerilim kaynaklı inverter (VSI) için eldeedilmiştir. Current control has an important role in power electronics applications. Current controlperformance affects dynamic response and system stability directly in power electronicsconverters. In this thesis study, hysteresis current control (HCC), which has fast dynamicresponse and stability, is performed.Analog hysteresis current control, which is an conventional current control method, isnot preferred because of variable switching frequency although it is an effective methodin terms of dynamic response and stability. Because variable switching frequency causesproblems like electromagnetic interference (EMI) and filter design difficulty. Therefore,the designers prefer constant frequency control methods. However, these controlmethods are required detailed analyzes and the design becomes difficult in thesecontrol methods. HCC is advantageous according to the other control methods in termsof dynamic response and stability. In this thesis study, an effective current controlmethod is performed for power electronics converters removing disadvantages of HCC.Switching frequency is variable in HCC and the current may exceed the hysteresis bandbecause of the dead time. Digital HCC is realized to solve these problems. Hysteresisband is changed adaptively with digital HCC. Variation in DC bus voltages, value of filterinductance, sampling period and slope of current reference cause limitations in HCC andaimed control can not be realized. In order to remove effect of these parameters,hysteresis band is controlled as adaptive using an iterative learning control (ILC) methodand succesful results are obtained. In this thesis study, the results are achieved for twolevel single phase grid connected voltage source inverter (VSI). 87

06.03.2018 tarihli ve 30352 sayılı Resmi Gazetede yayımlanan “Yükseköğretim Kanunu İle Bazı Kanun Ve Kanun Hükmünde Kararnamelerde Değişiklik Yapılması Hakkında Kanun” ile 18.06.2018 tarihli “Lisansüstü Tezlerin Elektronik Ortamda Toplanması, Düzenlenmesi ve Erişime Açılmasına İlişkin Yönerge” gereğince tam metin erişime açılmıştır. Bu çalışmada literatürde bulunan ölü zamanlı sistemlerin modellenmesi ve denetiminde kullanılan bazı matematiksel tabanlı teknikler tanıtılmıştır. Ardından bu tekniklerin yapmış olduğu işlemler, son zamanlarda doğadan esinlenilerek geliştirilmiş olan ve sezgisel algoritma olarak adlandırılan optimizasyon teknikleri ile yeniden yapılmıştır. Bu çalışmada, literatürde kullanılan bu sezgisel algoritmalardan parçacık sürü optimizasyonu, gugukkuşu ve ateşböceği algoritmaları tanıtılmış ve akış diyagramları verilmiştir. Ayrıca bu algoritamalarda kullanılan IAE, ISE, ITSE gibi amaç fonksiyonları tanıtılmış ve bu amaç fonksiyonlarının öneminden bahsedilmiştir. Ayrıca bu çalışmada, optimizasyon algoritamalarının daha rahat kullanılabilmesi için kullanıcı dostu bir arayüz tasarımı yapılmıştır. Bu arayüze, ister veri isterse sistem parametreleri girilebilmektedir. Bu arayüz, girilen bilgilere ve kullanıcı seçeneklerine göre(amaç fonksiyonu ve algoritma gibi) hem model parametrelerini, hemde sistem için belirlenen denetleyici parametrelerini belirleyebilmektedir. Ayrıca seçilen bu algortimaların parametleri değiştirilerek, performansları karşılaştırılabilmektedir. Oluşturuluş olan bu arayüz ile literatürde yaygın olarak kullanılan beş farklı sistemin hem parametre optimizasyonu, hemde denetleyici tasarımları yapılmıştır. Elde edilen simulasyon sonuçlarından, bu beş sistem için ateşböceği ve parçacık sürü optimizasyonunun daha başarılı sonuçlar verdiği görülmüştür. Ayrıca tanıma işleminde elde edilen sonuçlardan bazıları literatürde olan sonuçlarla kıyaslanmış. Denetleyici tasarımında da elde edilen denetleyici katsayıları Zeigler Nichols, AMIGO ve Smith Öngürücüsü gibi farklı denetleyici tipleri ile karşılaştırılmış ve elde edilen denetleyici katsayıları tablolar halinde verilirken ve sistem yanıtları grafik halinde verilmiştir. In this study, some mathematical based techniques used in the identification and control of dead time systems in the literature are introduced. Then the processes that these techniques use have been reworked with the optimization techniques, which are recently developed by inspiration from the nature and called the heuristic algorithm. Some of these heuristic algorithms cited in the literature such as Particle Swarm Optimization, Cuckoo Search and Firefly algorithms are introduced and their flow diagrams are given in this study. In addition to these, in this study a user-friendly interface design has been made to make the optimization algorithms easier to use. Either the system parameters or data can be entered to this interface. This interface then can determine both the model parameters and the controller parameters according to the entered information and user options (such as the objective function and the algorithm). In addition, the parameters of these selected algorithms can be changed and their performances can be compared. With this interface that has been created, both parameter optimization and controller designs of five different systems, which are widely used in the literature have been made. From the obtained simulation results, it was seen that firefly and particle swarm optimization gave more successful results for these five systems. In addition, some of the results obtained in the identification process are compared with those in the literature. The controller coefficients obtained in the controller design were compared with different controller types such as Zeigler Nichols, AMIGO and Smith Predictor, and the obtained controller coefficients were tabulated and the system responses were plotted graphically.

Günümüzde iklim değişikliğinin en önemli nedenlerinden olan, sera etkisi (küresel ısınma) yapan gazların azaltılması uluslararası toplumun ortak paydalarından biri haline gelmiştir. Sera etkisine; ısınma, sanayi ve motorlu taşıtlardan kaynaklanan yanma reaksiyonu neden olmaktadır. Motorlu taşıtlardan kara taşıtları bu zararlı emisyonların en önemli üreticisidir. Çevre ve ekosistem üzerindeki bu zararlı emisyonları azaltmak veya tamamen ortadan kaldırmak için fosil yakıt kullanan sistemler yerine elektrik kullanan sistemlerin yaygınlaştırılmasına çalışılmaktadır. Bu amaçla son yıllarda elektrikli araçlar konusunda yapılan çalışmalarda bir yoğunlaşma görülmektedir. Günümüzde elektrikli araçlarda; bakım gereksiniminin az olması, tozlu ve patlamalı ortamlarda çalışabilmeleri, birim hacim başına elde edilen yüksek güç yoğunlukları nedeniyle en çok kullanılan motorlar sürekli mıknatıslı doğru akım motorları olmuştur. Ancak son yıllarda sürekli mıknatıs pazarının Çin'in monopolüne geçmesi ve bu mıknatıslar elde edilirken kullanılan radyoaktif madde ve toksik asitlerin insan sağlığında oluşturduğu olumsuzluklar Dünya Sağlık Örgütünün, bu motorların üretimine müdahil olma sonucunu çıkarmış ve kısıtlar gelmeye başlamıştır. Bu nedenlerle literatürde, elektrikli taşıtlarda sürekli mıknatıslı motor yerine senkron motorların kullanılmasını sağlayacak fırçasız sistemler ile ilgili çalışmalar yoğunlaşmıştır. Bu bağlamda fırçasız sistemler için dönen trafo ve bu trafoyu besleyen kaynak olarak da tek fazlı matris dönüştürücüler literatürde incelenmeye başlanmışlardır. Tek fazlı matris dönüştürücüler, DA ara devrenin olmaması nedeniyle son yıllarda indüksiyonla ısıtma sistemlerinde de ele alınmaya başlanmışlardır. Bu çalışmada; tek fazlı matris dönüştürücünün, tek fazlı bir eviriciye göre avantajları ortaya konulmuş, devre topolojisi verilmiş, tek fazlı matris dönüştürücünün AA-AA frekans dönüştürücü ve AA-DA doğrultucu olarak çalışma durumu incelenmiştir. Ayrıca tek fazlı matris dönüştürücüde güvensiz komutasyon modeli incelenmiş, güvensiz komutasyon modelini güvenli hale getirmek için literatürdekinden farklı bir yaklaşım getirilmiştir. Literatürdeki güvenli komutasyon modellerinin sadece çıkış frekansı, giriş frekansının katları olduğunda doğru sonuç verdiği görülmüş, bu olumsuzluğu gideren ve giriş frekans değerleri üstünde ve altında modele yeni bir ölü zaman ekleme algoritması geliştirilmiştir Nowadays, reduction of greenhouse gases (global warming) that one of the most important causes of climate change has become one of the common share of international community. Burning reaction caused by motor vehicle, warm and industry occur greenhouse effect. Motor land vehicles are the most important producers of these harmful emissions. Systems using electric have begun to spread instead of systems using fossil fuels in order to eliminate and decrease these emissions on the environment and ecosystem. For this purpose, studies on electric vehicles have increased in recent years. Nowadays, permanent magnet direct current motors have high power density per unit volume. Additionally, maintenance requirements of these motors are low and they can be operated in dusty and explosive areas. Permanent magnet direct current motors commonly used according to other motors because of all these advantages of the motor. In recent years, China has become permanent magnet market. Used radioactive material and the toxic acids negatively affect human health when these magnets are produced. Therefore, the World Health Organization has involved production of these motors. Therefore, the literature studies on electric vehicles have focused on brushless systems to use of synchronous motors instead of permanent magnet motor. Rotating transformer and single phase matrix converter supplying this transformer have begun to be investigated for brushless system in the literature. Additionally, single phase matrix converters have started to be considered in induction heating systems in recent years because they have not DC link capacitor.Advantages of single phase matrix converter compared to single phase inverter have been presented and circuit topology of single-phase matrix converter has been given in this study. Operating states as AC-AC frequency converter and AC-DC rectifier of single phase matrix converter have been analyzed. Additionally, without safe commutation model has been investigated for the single phase matrix converter and different from literature an approach has been improved to obtain safe commutation. It has been seen that the safe commutation model in the literature operates accurate if output frequency is multiples of input frequency. A new dead time algorithm has been developed for this drawback annihilate. 94

Model öngörülü kontrol tekniği ilk olarak endüstride birbirlerinden bağımsız olarak Shell firmasıdaki Cutler ve Ramaker ve Adersa firmasında çalışan Richalet ve arkadaşları tarafından 1978 yılında ortaya atılmıştır. Bu kontrol tekniği o zaman çok ilgi görmüştür ve şimdi başta petrol rafineleri olmak üzere endüstride 4500'ün üzerinde uygulaması bulunmaktadır. Model öngörülü kontrolün en büyük avantajı endüstride bulunan bir çok problemde olduğu gibi eşitlik veya eşitsizlik kısıtları bulunduğunda kısıtları ihlal etmeden istenilen amaç fonksiyonunu minimize edecek şekilde kontrol işareti üretebilmektedir. Endüstriyel uygulamalarda kaçınılmaz olan ölü zamanlı sistemlerin kontrolünde de kullanılabilmektedir. Ölü-zaman etkisini de öngörülerde göz önünde bulundurup ölüzamanlı sistemleri de başarı ile kontrol edebilmektedir Hatta bu tezde ölü zamanı duruma bağlı olarak değişen bir sistem için öngörü yapılmıştır. Endüstride kullanılan sistemlerin çoğusu nonlineer sistemlerdir veya nonlinear kısıtlar içermektedir. Bu sistemleri lineer olan modeller üzerinden kontrol etmek istendiğinde beklenen performansın sağlanamamaktadır. Bunun yerine her çalışma koşulunda daha önceden tanımlanmış modeller kullanmak bir çözüm olabilir. Lakin bu durumda da süreksizlikler nedeni ile kararlılık problem oluşabilir, doğrudan Nonlineer Model Öngörülü Kontrol kullanımı daha akıllıca olacaktır. Çünkü Nonlinear Model Öngörülü Kontrol aslında sistemin durumlarına, giriş büyüklüklerine vb. nedenlerle değişen dinamiklerini yakalayabilmeyi sağlamaktadır. NMPC'nin dezavantajlarından biri karmaşıklığı yüksek çevrim-içi sayısal optimizasyon işlemlerinin yapılmasını gerektirdiği için hızlı dinamiğe sahip sistemlerin kontrolü için uygulanabilir olmamasıdır.Bu tezde NMPC'nin temel presiplerinin ve temel bileşenlerinin neler olduğu araştrılıp öğrenilmiştir. NMPC'de kullabilecek olan farklı teknikler incelenmiştir. Bu tez çalışmasının amaçlarından biri temel prensipler aynı kalmak şartı ile NMPC'de yeni teknikler geliştirilebilmenin alt yapısını oluşturmaktır. Diğer amaç ise endüstriyel kontrol uygulamaları için giriş-çıkış arabirimleri ve işletim sistemleri özelleşmiş (MATLAB simulasyonlarının yapldığı güncel yüksek hızlı kişisel bilgisayarlara göre göre daha yavaş kod işlemektedirler ve türev alma gibi bazı matematik fonksiyonları bulunmamaktadır) ve örnekleme zamanına uygun biçimde gerçek zamanlı simülasyon ve gerçekleme yapmaya olanak tanıyan PLC'ye uygun NMPC algoritması oluşturmaktır. NMPC'nin başarımını ve uygulanabilirliğini test edebilmek için sistemde eyleyici olan hava dinamiği ve sistemin kendi dinamiği gereği ağır nonlineerliği olan ve değişken ölü-zamanı bulunan Fan ve Levha düzeneğinin NMPC ile kontrolü problemi ele alınmıştır.Fan ve Levha sisteminin Doğrusal Olmayan Model Öngörülü Kontrol kullanılarak PLC ile kontrolü için ilk olarak kısıtlarda göz önünde bulundurularak Matlab/Simulink'te benzetim çalışmaları yapılmıştır. Bu çalışmalarda Matlab'da bulunan hazır MPC fonksiyonları ve karesel programlama çözücüler kullanılmamış, PLC'de de gerçekleme yapılmasına uygun olarak seçilen sayısal optimizasyon algoritması yazımı ve öngörülerin inşaası gerçekleştirilmiştir. Sayısal optimizasyon algoritmasındaki Gradyan ve Hessian hesapları için matematik literatürde bulunan yaklaşıklıklar kullanılmıştır. Ardından bu kontrol tekniğinin PLC'de uygulaması TIA PORTAL V12 program geliştirme ortamında Nonlineer Model Öngörülü Kontrol Ladder ve SCL dili kullanılarak oluşturulmuş, başarımı test edilmiştir. Sistemde oluşan sürekli hal hatası ve aşım ilgili durumlarda ağırlıklar değiştirilerek çözülmüştür, yani sistemin yanıtının değişimi boyunca duruma göre ağırlıklar değiştirilmiştir.Fan ve Levha sistemi üzerinde yapılan Matlab simülasyonlarında ve PLC'de yapılan simulasyon uygulamalarında giriş ve çıkış bozucularının etkisi de incelenmiştir. Bozucu etkiyi giderebilmek için sistem çıkışı ile öngürüler arasındaki fark göz önünde bulundurularak ölçüt fonksiyonunda uygun bir değişiklik yapılmıştır ve başarılı sonuçlar elde edilmiştir. Ayrıca S71200 ile gerçek zamanlı uygulama yapılmıştır. The model predictive control technique was first put forward as an industry. This technique was invented by different people who work study independently, Cutler- Ramaker who worked at Shell Oil and Richalet etc. worked at Adersa. After some symposium, which was organized by Shell Oil, about model predictive control was noticed by the this field. A consequence of this, model predictive control was began to study by academicians. That wasn't not just for academic level but also industrial applications. Thus, model predictive control has gained importance in the 80's and especially in the 90's. Until now, this techique has implemented to more than 4500 application and it has been going on.The greatest advantage of the model predictive control was that it could generate a control signal to minimize the desired objective function without violating the constraints when there were equality or inequality constraints as in many problems in the industry. So, model predictive control technique allows the system to operate in the desired conditions at desired constraints and at desired constraints or in regions close to inequality constraints. Model predictive control could also be used to control time delay systems which are inevitable in industrial applications. Model predictive control can successfully control time delay systems by considering the time delay effect for prediction. Even in this thesis, a dead time is predicted for a system that changes depending on the situation.Basically, Model Predictive Control solves optimal control problem. Its components makes it happen. Also these components specify the perfomance of controller. Those components are cost function, model of system, equaity and inequality constraints of system and control and prediction horizon.Cost function is also known as objective function or fitness objective function. It is used to obtain appropriate solution for problem. These cost functions may have changes from problems to problems. But generally main purpose is that predicted output of the system follows the reference signal with optimal input. That's why, difference of reference, predicted output signal and input changes multiply with coefficients accordig to their importance. The intention is that the predicted output follows reference signal along prediction horizon and both control and states stay in certain limits.Describing a system is very improtant in model predictive control. Actually it is heart of this technique. Because prediction are made by using of model of system. If model doesn't present the system accurately and precisely then predictions of model never match with system answer. That is the point of distinction of lineer and nonlineer model predictive control. Lineer model predictive control uses lineer models and nonlineer model predictive control uses nonlinear models or nonlinear contraints.One of the main component is constraints. These could be equaity and inequality and increase depend on problem. In the application almost every system has these constraints. These are used because constraits might be system equations or system limits such as actuator operating rates spesified by manufacturer and actuators can't work out of these operating limits. So model predictive control garantees that optimal solution remains within these limitationsThe another component is control and prediction horizon. Control horizon is about how forward we can control. And pontrol horizon is about how forward we can predict. Predicition horizon consist of control horizon. Because control horizon is smallaer than prediction horizon. The main logic is that we can predict future but we can control less. So after control sequence is acquired the last control signal is appled rest of the predictions in one sampling time. If control prediction and control horizons are big that would need some conservative solutions but give satisfactory solution. If control prediction and control horizons are small that would cause aggressive and uneffective solution. Because of that this parameters should be selected system behaviors. In this technique main idea is to minimize the the performance index in order to obtain control sequence. By doing that future of the system can be know at the current condions. But this can calculated by using of input's past value and past value of the output.There are a lot of application about model predictive control. For example crude oil distillation, direct current motor, pH balance of wastewater, energy consumption ,electricity distribution, network control, flow control of fuel batteries, fuel cells control, PEM electrolyser control.Most of the systems used in the industry include nonlinear systems or nonlinear constraints. If the system was desired to control through linear models, this could cause the expected value performance not to be achieved. Instead of that, using previously defined models in each working condition can be a solution. In this case, stability problems may arise due to discontinuities Instead, it is wise to use nonlineer model to predictive control directly. Because the nonlinear model predictive control actually makes it possible to capture the dynamics of the system's states, input magnitudes, time-varying reasons, etc. One of the disadvantages of the NMPC is that it is applicable to the control of systems with fast dynamics, as complexity requires high on-line numerical optimization operationsIn this thesis, what basic presses and basic components of NMPC have beend studied and learned. Different techniques that can be used in NMPC have been studied. One of the aims of this thesis is to form the substructure of developing new techniques in NMPC with the basic principles being the same. The other goal is to provide real-time simulation and realization of the input-output interfaces and operating systems for industrial control applications (including some math functions like slower code operations and differentiation than current high-speed personal computers with MATLAB simulations) to create an NMPC algorithm suitable for the PLCIn order to test the performance and feasibility of the NMPC, the problem of control of the fan and plate arrangement with the NMPC, which has heavy nonlinearity and variable time delay due to the air dynamism acting as the actuator in the system and its own dynamics, is discussed.In order to control the Fan and Plate system with PLC using Nonlinear Model Predictive Control, simulation studies were first carried out in Matlab / Simulink considering limitations first. In these studies, ready MPC functions in Matlab and quadratic programming solvers were not used. A numerical optimization algorithm has been written in the PLC in accordance with the implementation, also construction of predictions has been realized. The approximations found in the mathematical literature for the Gradyan and Hessian calculations in the numerical optimization algorithm were used. Subsequently, this control technique was created using the Nonlinear Model Predictive Control ladder and SCL language in the TIA PORTAL V12 program development environment for application in the PLC and performance tested. The steady state error and overshoot that occurs in the system are solved by changing the weights in the related situations, i.e. the weights are changed according to the situation throughout the response of the system.The effects of input and output disturbances in real-time applications in Matlab simulations and PLCs on the Fan and Plate system have also been examined. The fitness function for disturbance effect was arranged according to the difference between the system and the prediction and successful results have been achieved. Furthermore a real time application was implemented by using Siemens S71200 PLC on Fan and Plate System. 116

In this study, wireless temperature control experiments were achieved using three different parameter tuning methods which using PID control algorithm is applied to a process simulator. Under the same conditions, results taken from the wireless experiments performed for three different set points were compared. To achieve the data transfer between computer in Process Control Laboratory and the simulator in Unit Operations Laboratory, wireless communication system established. Wireless experiments were performed on-line by means of MATLAB/Simulink program. Wireless data transfers during the experiments were carried out using radio waves at a frequency of 2.4 GHz. For the dynamics experiments performed employing Cohen-Coon and Ziegler-Nichols methods, the process reaction curve was prepared using step change effect. The dead time, time constant and gain values were determined as 33s, 367s and 0.4, respectively. K-C, tau(I), tau(d) coefficients are determined by Cohen-Coon as 37.7, 78.3s, 11.8s, respectively. Comparing the experimental results performed at different set points, one could see that the heater works irregularly and on-off form during the experiments. It is noted that the coefficients obtained with this method are not effective for temperature control. The K-C, tau(I), tau(d) parameters are determined by the Ziegler-Nichols method as 0.412, 66.0, 16.5s, respectively. In this control case, the temperature followed the desired set point with 1 degrees C offset. By using trial and error method, K-C, tau(I), tau(d) parameters are obtained as 0.21, 20.0, 4.5s, respectively. By this control method, temperature followed the desired set point without any offset and wireless temperature control was achieved successfully for different set points.

ö Z ET Bu çalışmanın konusu, yarıiletkenlerin ışıma ( ışık salma ) özelliklerini hassas olarak ölçebilen sistem ve bu sistemin çok daha hassas olarak ölçüm yapabilmesine olanak sağlayan `yasaklama devresi` nin sisteme uyarlanmasıdır. İlk bölümde bu sistemin dayandığı teknik ve yarıiletkenlerdeki ışıma olayları genel olarak özetlenmiştir. İkin ci bölüm, nanosaniye mertebesine kadar geniş bir zaman aralığında ışıma olaylarını direkt ve hatasız olarak gözleyebilmek, ışımanın sıcaklıkla değişimlerini ve spektral ( normal ve zaman - ayırımlı ) dağılımlarını elde edebilmek için kurulmuş olan sistemin mekanik, optik ve elektronik bölümlerinin tanıtımını içermektedir. Ölü - zaman hatasının tanıtımı ve çözüm yolları üçüncü bölümde ele alınmıştır. Son bölüm, ölü - zaman hatasının ışıma sönüm eğrilerine olan etkisini azaltmak için yapılan çalışmalar ve sonuçlarını içermektedir. Bu çalışmada elde edilen sonuçlar, daha önce yapılan ölü - zaman hatasının teorik ve / veya deneysel yaklaşımlarla giderilmesi yolunda ki çalışmaların sonuçlarına uymaktadır. `Yasaklama devresi` gibi ek elektronik ünitelerin tek - foton sayma sistemine uygulanması, ışıma sönüm eğrileri üzerinde teorik yaklaşımlara gerek kalmadan ölü - zaman hatasını azalttığı ve sistemin çok daha hassas ölçüm yapabilme sine olanak sağladığı gözlenmiştir. m SUMMARY The subject of this work is the development of a system which measures the luminescence properties of semiconductors and the adaptation of an `inhibit circuit` which rises the sensitivity of this system. In the first chapter, the Single Photon Counting Tech nique on which the system is based and luminescence phenomena in semiconductors are summarized. Second chapter includes the descrip tion of the mechanical, optical and electronical parts of the sys tem constructed to observe decay profiles ( in a time interval of the order of nanosecond ), thermal quenching curves and normal and time resolved spectral distribution. The description of `dead - time` (pile - up) error and correction methods are explained in the third chapter. Finally, the last chapter contains the experimental work to decrease the effect of `dead - time` error on decay profiles. The results agree with early works about experimental and/or theoretical corrections of `dead - time` error. It has been observed that the adaptation of additional electronical units such as `inhibit circuit` decrease the `dead - time` error bypassing the need for any theoretical analysis. Also the sensitivity of the measurement are considerably increased. IV 86

Turizm sektöründe konaklama işletmelerinin sunduğu en önemli unsur hizmettir. Konaklama işletmelerinin müşterilerine kaliteli hizmet verebilmesi ancak çalışanların becerisiyle mümkündür. Bu sebeple turizm sektöründe çalışanların hizmet vermeye yatkın kişiler olması gerekmektedir. Alternatif turizmin en önemlilerinden olan kış turizmi gün geçtikçe önemini arttırmakta ve ülkelerin atıl zaman olarak değerlendirdiği kış aylarının turizm açısından verimli geçmesini sağlamaktadır. Bu çalışmanın amacı, Isparta'da kış turizminde hizmet veren konaklama işletmesi çalışanlarının, Isparta'ya kış turizmi için gelen turistlere yönelik hizmet verme yatkınlığının, çalışanların cinsiyet, yaş, medeni durum, eğitim düzeyi, aylık ortalama gelir, mezun oldukları lise veya üniversite turizmle ilgilimi, çalışmakta oldukları departman, kaç yıldır aynı işletmede çalıştıkları, kaç yıldır turizm sektöründe çalıştıkları değişkenleri ile farklılığının araştırılmasıdır. Araştırmanın örneklemini Isparta'da kış turizmine yönelik hizmet veren 15 adet turizm yatırım ve işletme belgeli konaklama tesisleri oluşturmaktadır. Tesislerdeki çalışanlar üzerine yapılan araştırmada 324 adet ankete ulaşılmıştır. Elde edilen veriler SPSS 17.0 paket programı ile analize tabi tutulmuştur. Analiz sonucunda çalışanların düşük gelir grubuna sahip, eğitim seviyesi lise mezunu ve genç yaş grubu ağırlıklı, erkek cinsiyetin çoğunlukta olduğu, çoğunluğunun restoran ve önbüro departmanında çalıştığı, yarıdan fazlasının mezun oldukları lise veya üniversitenin turizmle ilgili olmadığı, çoğunluğunun en az bir yıldır aynı işletmede çalıştıkları ve en az bir yıldır turizm sektöründe oldukları görülmektedir. Service is the most important component that the accommodation enterprises in the tourism sector offer. That accommodation enterprises can provide high quality service to customers is only possible with the skill of the staff. Therefore the staff working in tourism sector must be predisposed to serve. Winter tourism which is one of the most important types of alternative tourism increases its importance day by day, and winter months considered as dead time by the countries are becoming more important in terms of tourism. The purpose of this study is to search the serving predisposition of the employees working in the hospitality businesses serving on winter tourism in Isparta. And the study tries to research the the differences in the variables of employees'gender, age, marital status, education level, monthly income, whether the high schools or universities which they graduated from are related to tourism, the department they work, how long they work at the same company, how many years they work in the same company. The sample of the study consists of fifteen hospitality businesses certified with investment and operation licience which serve for winter tourism in Isparta. In the survey on employees in these facilities, 324 questionnaires were reached. The data obtained were analyzed with SPSS 17.0 software package. The results of analysis show that the employees are in low-income group, they are high school graduates, they are mainly in younger age group, the majority of them are male, most of them work in the restaurant and front desk department, more than half of them aren't the graduates of high schools or universities which are related to tourism, most of them work at the same company for at least a year and that they are in tourism sector for at least a year. 101

Kıyamet kelimesi `ayağa kalkmak` anlamında kullanılmakta iken kutsal kitaplarda kıyamet insanlığın sonunun gelmesiyle birlikte tüm ölülerin ayağa kalkma anı ve mahşer meydanı ile ilişkilendirilmiştir. Nitekim Kur'an-ı Kerim'de dünyanın sonu anlamında `es-sâ'a` yani `o an`, `büyük gün` anlamlarına gelebilecek kelimeler kullanılmıştır. Mardin ve çevresine ait kıyametle ilgili anlatmalardan yola çıkılarak yapılan bu tezde kıyamet inancının derlemelere göre içeriği, işlevi; Mardin'in çok kültürlü bir yer olması sebebiyle kültürlerarası geçişkenliği, ortak unsurlar ve kıyamet alametleri üzerinde durulmuştur. Yine üzerinde çalıştığımız derlemeler, sözlü kompozisyon teorisi ve icra teorisi; ölümden sonra diriliş, zaman-mekan, Cennet-Cehennem inançları bağlamlarında da değerlendirilmiştir. Söz konusu bölümlerde Mardin'in yüzyıllardır farklı medeniyetlere ev sahipliği yapmasından kaynaklanan dini inançlarda ortaklıklar ve geçişkenlikler tespit edilmesi de çalışmamızın en önemli kısımları arasında yer almaktadır. Bu geçişmenin yönü ise tarihi İslamiyet'ten daha eskilere dayanan Hristiyanlık ve diğer inançlardan Müslüman kesime doğru olduğu sonucuna varılmıştır. Ayrıca Mardin'de yaşayan kıyamet konulu anlatmaların arasözler, hikâyeler, fıkralar, şiirler, atasözleri ve deyimler açısından oldukça zengin olduğu, anlaşılmaktadır. The term `doomsday` literally means to `rise to one's feet` and in holy books, it is usually associated with the resurrection of all the dead and Armageddon. Qur'an also uses terms like ` es-sâ'a` ( the big day), which means `the moment`, `the day which is coming certain` to refer the doomsday. This thesis is based on compilatins doomsday narrations in Mardin and its surrounding area and we deal with the doomsday's narrations concerning their content and function. Cultural transivity of beliefs, common elements of different doomsday narrations in different beliefs and doomsday symbols of each different region in Mardin is another focal point of the thesis since Mardin is a multicultural place. Doomsday compilations are viewed according to oral composition theory, executive theory in the contexts of after dead, time-space, and Paradise-Hell. It is quite remarkable to have the oppotunity to mention common beliefs as well as transivities in doomsday narrations comming from a diverse source of civilizations as Mardin has been the host of many civilizations for many centuries. We establish the osmosis goes through from the Cristianity and the other beliefs -based on the history older than İslam- to Islamic narrations of the doomsday. Additonally, it is observed that doomsday narrations constitutes a fairly rich source of the extra words, stories, anecdots, poets, proverbs and terms, which still live in the city of Mardin and its surroundings. 711

In this study, a new Phase Shifted Full Bridge (PSFB) Pulse Width Modulated (PWM) isolated dc-dc converter is proposed. In the proposed converter, resonant inductor is replaced with Linear Variable Inductor (LVI) that is controlled by output current. The soft switching operation range is increased and the dependency of ZVS operation on the load current is decreased. The required energy for ZVS operation at low current levels is obtained by means of the high value of the LVI. The value of LVI decreases approximately linearly with increasing current. At high current levels parasitic resonance and duty cycle loss are decreased. By selecting the range of the LVI properly, the necessity of the dead time control between gate drive signals of the IGBTs in the lagging leg is eliminated. A prototype of single phase IGBT-based inverter arc welding machine is implemented by using the proposed converter which operates at 75 kHz switching frequency and 5 kW output power. The experimental results taken from the converter show the feasibility of the proposed method.

Bu çalışmada kablosuz ölçüm ve kontrol deneyleri gerçekleştirilen bir proses kontrol simülatöründe kablosuz sıcaklık kontrolu gerçekleştirilmiştir. Simülatör ve bilgisayar arasındaki on-line veri alışverişini sağlamak amacıyla simülatör ve bilgisayara bağlı iki adet anten bulunmaktadır. Simülatördeki ekipmanlar kalibre edilerek bu ekipmanlar modüllere bağlanmıştır. Yatışkın hal, dinamik hal ve kontrol deneyleri MATLAB/Simulink ortamında hazırlanan blok diyagramında on-line olarak gerçekleştirilmiştir. Yapılan sıcaklık ölçüm ve kontrol deneylerinde simülatörde giriş değişkeni olan ısıtıcı % açıklığının davranışına bağlı olarak çıkış değişkeni olan ısıtıcı çıkış sıcaklığının zamanla değişimi takip edilmiştir. Yatışkın hal deneylerinde, ısıtıcı açıklığının sabit değerlerinde sıcaklığın zamanla sabitlenerek sistemin kontrol edilebilirliği gözlenmiştir. Dinamik hal deneyleri basamak etki, PRBS etki ve kare dalga etki verilerek yapılmıştır. Basamak etki sonucu ısıtıcı çıkış sıcaklığının zamanla değişimine bağlı olarak PID kontrol parametrelerinin belirlenmesi amacıyla reaksiyon eğrisi elde edilmiştir. Dinamik hal deney sonuçları kullanılarak birinci mertebeden ölü zamanlı sistem varsayımı ile iletim fonksiyon katsayıları ve ARMAX model katsayıları MATLAB 'System Identification Toolbox' yardımıyla belirlenmiştir. Kablosuz kontrol deneyleri, Oransal-İntegral-Türevsel (PID), Genelleştirilmiş Öngörmeli Kontrol (GPC) ve Fuzzy kontrol olmak üzere üç kontrol yöntemi kullanılarak farklı sıcaklıklarda gerçekleştirilmiştir. MATLAB programlama dilinde m-file dosyası olarak hazırlanmış PID, GPC ve Fuzzy kontrol algoritmaları on-line olarak kullanılmıştır. PID kontrol algoritmasındaki PID kontrol parametreleri Cohen-Coon, Ziegler-Nichols ve deneme-yanılma yöntemleri kullanılarak belirlenmiştir. GPC kontrol ve Fuzzy kontrol algoritmasındaki kontrol parametreleri değiştirilerek farklı sıcaklıklarda kontrol deneyleri gerçekleştirilmiştir. PID, GPC ve Fuzzy kontrol yöntemleri kullanılarak farklı sıcaklıklarda yapılan kontrol deneyleri ile bu kontrol yöntemlerinin etkinliği izlenmiş ve bu kontrol algoritmaları ile elde edilen deneysel sonuçlar karşılaştırılmıştır. Proses kontrol simülatöründe on-line bilgisayar bağlantısı ile üç farklı kontrol yöntemi kullanılarak kablosuz sıcaklık kontrolü başarıyla gerçekleştirilmiştir. In this study, in a process control simulator which carried out wireless measurement and control experiments wireless temperature control is performed. To ensure on-line data communication between the computer and simulator there are two antennas connected to the computer and the simulator. The equipment on the simulator is calibrated and this equipments connected to the modules. Steady state, dynamic state and control experiments are on-line carried out which prepared MATLAB/Simulink block diagram. In the measurement and control experiments, depending on the behavior of the input variable which is % heater value in the simulator, followed the change of the output variable which is the heater outlet temperature. On the steady state experiments, in the fixed values of the heater, controllability of the system is observed fixing the temperature by time. Dynamic state experiments is made by giving step effect, PRBS effect and square wave effect. Reaction curve is determined with step effects result, depending on the change of the heater outlet temperature to obtained PID control parameters. Using dynamic state experiment results with the assumption that the first order plus dead time system, transfer function coefficients and ARMAX model coefficients were obtained with the aid of MATLAB System Identification Toolbox. Wireless control experiments were carried out using three control methods Proportional-Integral-Derivative(PID), Generalized Predictive Control(GPC) and Fuzzy control at different temperatures. PID, GPC and Fuzzy control algoritms prepared MATLAB m-file were used as on-line. PID control parameters in the PID control algorithm were determined with Cohen-Coon, Ziegler-Nichols and trial-error methods. GPC and Fuzzy control experiments were carried out at different temperatures by changing the control parameters in the GPC control and Fuzzy control algorithm. The activity of PID, GPC and Fuzzy control methods were followed by control experiments were made at different temperatures and the experimental results obtained by these algorithms are compared. Wireless temperature control have been successfully performed at the process control simulator with on-line computer connection using three different control methods. 176

Yarıiletken dedektörlerinin kullanıldığı spektrometrik kantitatif ve kalitatif analizlerinde, analizlerin doğruluğu için sayma kayıplarının belirlenmesi ve telafi edilmesi önemlidir. Spektrometrelerdeki bu sayma kayıpları yığılma pulsları, uzatılan ve uzatılmayan sistem ölü zamanlarından veya bu üç mekanizmanın ikili ve üçlü bileşimlerinden meydana gelir. Bu çalışmada, yukarıda ifade edilen üç faktörden ileri gelen sayma kayıplarını telafi etmek için yeni bir yöntem önerilmiştir. Bu doğrultuda bir program geliştirildi. Önerilen yöntemi test etmek için bir takım deneysel çalışmalar yapılmıştır. Sonuç olarak, önerilen yöntemin düşük ve orta dereceli sayma oranlarında etkin bir düzeltme sağladığı görülmüştür Determination of and compensating for count losses for the correctness of analyses in spectrometric analysis of qualitative and quantitative use of semiconductor detectors are of importance. These counting losses in spectrometry are due to the pulse pile-up, paralyzable and non-paralyzable system dead time or dual and triple combination of these three mechanisms. In this work, a new method is suggested for compensate for counting losses resulting from abovementioned three factors. For this purpose, a source code was developed. A number of experimental studies were performed to test the proposed method. As a result, it was seen to provide an effective correction of proposed method at low-and middle-grade counting rates.

Giriş geriliminin sürekli değiştiği, yüksek anahtarlama frekansı, devre boyutları ve verimin önemli olduğu koşullarda, Anahtarlamalı Güç Kaynakları (AGK)'nın kullanımı zorunlu hale gelmiştir. AGK'nda yüksek verim ve yüksek güç yoğunluğu, anahtarlama frekansının yükseltilmesi ile sağlanmaktadır. Ancak, anahtarlama frekansının yükselmesi, anahtarlama kayıpları ve Elektro Manyetik Girişimi (EMI) de arttırmaktadır. Bu olumsuzluklar bastırma hücreleri ile elde edilen Yumuşak Anahtarlama (YA) tekniklerinin kullanılması ile giderilmektedir.Bu tez çalışmasında; AGK ve bu kaynaklarda kullanılan devre topolojilerinden bahsedilmiş, YA teknikleri hakkında temel bilgiler verilmiş, YA'lı tam köprü güç kaynağı tasarlanarak, bir uygulama devresi gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmalarda, çapraz çalışan güç anahtarlarının arasında ölü zaman oluşturularak, YA'nın temeli olan yüksek frekanslara ulaşılmıştır. Böylece daha iyi bir sistem çıkışı elde edilmiştir. Bunun yanı sıra, çıkış doğrultucu diyotların parazitik salınımlara maruz kaldığı izlenmiştir. Yapılan çalışmada elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde, AGK'nın kontrolü için, Mikroişlemci, Mikrokontrolör, DSP v.b kullanılarak devrenin etkinliğinin daha fazla arttırılabileceği düşünülmektedir.Anahtar Kelimeler: AGK, Yumuşak Anahtarlama, Tam köprü, Anahtarlama Frekansı. Switched Mode Power Supplies (SMPS) have become obligatory in the conditions that input voltage change constantly, high switching frequency, the circuit size and efficiency are important. In SMPS, high efficiency and high power density has been provided with increasing of switching frequency. However, switching losses, and Electro Magnetic Interference (EMI) have been also increased with rising of switching frequency. These disadvantages have been eliminated by using Soft Switching (SS) techniques obtained with snubber cells.In this thesis, SMPS and circuit topologies used in these sources have been mentioned, basic information has been given about soft switching techniques, design and implementation of a soft-switched full-bridge power supply circuit has been realized. In the experimental studies, by creating dead time between power switches and working across, high frequencies which are the basis of the soft-switching have been reached. Thus, more uniform output of system has been obtained. In addition, it has been observed that output rectifier diodes have been exposed to parasitic oscillations. When the obtained experimental results are evaluated, it is considered for the control of SMPS that the effectiveness of the circuit can be increased by using Microprocessor, microcontroller, DSP, etc.Key Words: SMPS, Soft Switching, Full-Bridge, Switching Frequency. 93

Kablosuz Algılayıcı Ağ (KAA) uygulamaları endüstriyel, askeri, medikal ve çevresel alanlarda özellikle ortam izleme ve görüntüleme amaçlı olarak kullanılmaktadır. Bu uygulama alanlarının yanı sıra, özellikle son zamanlarda, KAA'ların denetim amaçlı olarak kullanımı giderek yaygınlaşmaktadır. Bu çalışmada, elektronik sistemlerin denetiminde kullanılmak üzere KAA altyapısını kullanan bir test düzeneği fiziksel olarak gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, geliştirilen test düzeneğinin çalışmasını doğrulamak üzere ölü zamanlı bir sistemin denetimi değişik çalışma koşulları altında test edilmiştir. Geliştirilen uygulamada, ilk olarak, denetimi gerçekleştirilen sistem üzerindeki algılayıcıdan gelen sıcaklık bilgisi mikrodenetleyici tarafından alınarak analog-dijital çevirici ile sayısal bilgiye dönüştürülmektedir. Sistemin çalışmasını istediğimiz sıcaklık bilgisi (referans büyüklüğü) ise bilgisayar yardımıyla kablosuz olarak MDA320 veri edinim borduna gönderilmektedir. Veri edinim bordu gelen sıcaklık bilgisini I2C çıkışları üzerinden mikrodenetleyiciye göndermektedir. Ölçülen sıcaklık bilgisi ile referans bilgisi, denetim işlemini gerçekleştiren mikrodenetleyici tarafından değerlendirilerek denetim bilgisi üretilmekte ve mikrodenetleyicinin çıkışlarına gönderilmektedir. Mikroişlemcinin çıkışına bağlı bulunan sistem ise gelen denetim sinyali uyarınca çalışmasını değiştirmektedir. Yapılan çalışmalar sonucunda kablosuz algılayıcı ağların ortam izleme ve görüntüleme işlevlerinin yanı sıra denetim amaçlı olarak da kullanılabileceği gösterilmiştir. Wireless Sensor Network ( WSN ) applications commonly are available in industrial, medical, military, and environmental areas, especially for monitoring and tracking purposes. In addition to these widely used applications, recently, WSNs are also being employed for the control of the systems. In this study, a test bed which has a WSN structure and will be used in the control of the electronic systems is realized. In order to validate the test bed developed, a first order plus dead time process control system is tested in different working conditions. In the case study, first of all, the temperature data from the sensor deployed on the system controlled is converted to digital value by ADC of the microcontroller. The set point value is sent by PC to the MDA320 data acquisition board over the wireless medium. The acquisition board is then delivered the converted temperature value to the microcontroller using I2C bus. Measured temperature and set point values are evaluated and control information is generated considering these values by the microcontroller. The system connected to the output of the microcontroller is changed its working condition according to this control information generated. The results show that, the WSNs can be used efficiently for the control purpose in addition to its common applications, i.e. monitoring and tracking. 109