Akıllı Sistemlerde Yenilikler ve Uygulamaları Sempozyumu 29 Eylül 1 Ekim 2016 DÜZCE BİLDİRİLER KİTABI Editör: Doç.Dr. Uğur GÜVENÇ Yrd. Doç. Dr. Serdar BİROĞUL Düzenleyen Kuruluş Destekleyen Kuruluş
Bu sempozyum kitabı elektronik yayın (e-kitap) olarak yayınlanmıştır. Her hakkı saklıdır. Editörler Doç.Dr. Uğur GÜVENÇ Yrd.Doç.Dr. Serdar BİROĞUL ISBN: 978-605-60595-5-1 Adres Düzce Üniversitesi Rektörlüğü, Merkez- DÜZCE, Türkiye Telefon +90 380 542 1133/2244-2510 E-posta asyu2016@duzce.edu.tr Web www.asyu.inista.org Eserin hukuki ve etik sorumluluğu yazarlara aittir. Tüm hakları saklıdır. Bu kitabın yayın hakkı Düzce Üniversitesi ne aittir. İzinsiz kopyalanamaz ve çoğaltılamaz.
İçindekiler Programa Genel Bakış Önsöz ASYU2016 Organizasyonu Danışma Kurulu Bilim Kurulu Davetli Konuşmacılar Eğitim Semineri Sempozyum Programı Genetik Algoritma Tabanlı Geliştirilmiş Benzetilmiş Tavlama Algoritması 1 Bilişsel Radyo Ağlarında Kural Tabanlı Spektrum El Değiştirme Karar Mekanizması 5 Kablosuz Bilişsel Radyo Kullanıcıları için İleri Besleme Sinir Ağları Tabanlı Spektrum El Değiştirme İşlemi Aynı Görüntünün Bölünerek İşlenmesinde Paralel Programlamanın Etkisinin İncelenmesi 13 Sosyal Medya Üzerinden Duygu Analizi ve Arka Plan Sebebi Tespiti 17 Bakteriyel Tip IV Protein Efektörlerin Tespiti için İşlemsel Yaklaşımlar 23 Akıllı Kontrol Paneli PLC Programlama Ve CNC TM Prototip Geliştirilmesi 27 Yapay Arı Koloni Algoritması İle Sistem Modellemeye Yönelik Adaptif Fır Süzgeç Tasarımı 31 Açık Kapalı Kaotik Anahtarlama Haberleşme Sisteminin HSA Tabanlı Kaos Üreteci Gerçekleştirilmesi ve Performans Analizi Gün Sonu Cirolarının Otoregresif Yapay Sinir Ağlarıyla Öngörü Modellemesi 40 Akıllı Sistemler için Frekans Seçici Yüzey Analizi ile Oluşturulmuş Bant Durduran Filtre Tasarımı Güvenlik ve Mahremiyet Haberdar Trafik Veri Üreteci 49 GSM Sistemlerinde Dolandırıcılık Risk Yönetimi 54 Diferansiyel Evrim Algoritması Kullanılarak Mikrodalga Transistör Performans Analizi 58 Hibrit Rüzgar/Fv Enerji Sistemleri İçin Pıd Denetleyici Parametrelerinin Pso Ve Ga İle Optimizasyonu FV Sistemlerde Adaptif D&G Bulanık Mantık Kontrol Algoritması İle MGNT Simülasyonu 70 Meyve Kokularının Algılanması ve Sınıflandırılması İçin Düşük Maliyetli Elektronik Burun Tasarımı Yapay Arı Koloni Algoritması İçin Yeni Bir Parametre Seçim Stratejisi 80 Güç Sistemi Kararlı Kılıcısı Parametrelerinin İyileştirilmiş Yerçekimsel Arama Algoritması ile Belirlenmesi Enerji Sistemlerinde Şönt Arızaların Bulanık Mantık Kullanarak Sınıflandırılması 92 EKG İşareti için Diferansiyel Gelişim Algoritması Kullanarak Çeyrek Ayna Süzgeç Bankası Tasarımı v vi vii viii ix x xii xiii 9 35 45 64 75 86 97 ii
Periyodik İnsan Hareketlerinin İskelet Modeli Üzerinden Tespit Edilmesi ve Periyotlarının Bulunması Mobil Cihazlar Üzerine Bir Uygulama: Web Tabanlı Fiyat Araştırma Sistemi 106 Zeminin Yapı Periyodu Üzerine Etkisinin Yapay Sinir Ağları ile Belirlenmesi 111 Akıllı Telefon İvme Sensörü ve Hızlı Fourier Dönüşümü Kullanarak Adım Sayma 116 ALS Hastaları için Akıllı Gözlük Sistemi: SmartEyes 120 6 SD'li ve Eklem Kaçıklıklı Bilekli Bir Seri Robot Manipülatörünün Ters Kinematik Denklemlerinin ALO Algoritması ile Çözümü Sarsıntı Operatörü: Yerçekimi Arama Algoritması İçin Yeni Bir Operatör 132 SMSM un Sensörsüz Hız Kontrolünde Yeni Bir Model Referans Adaptif Sistem Tasarımı 138 Rüzgar Enerji Sistemlerinde MBMD-PI Denetleyicili İki Seviyeli Evirici Temelli D- STATCOM Çalışması Su Kaynaklarında Kirlilik Kontrolü ile Üretim Tesislerinin Maksimum Kar Optimizasyonu: Örnek Bir Problemin İncelenmesi Alçaltan DA-DA Dönüştürücünün Model Öngörülü Kontrolü 154 Dalga/Ultra Kondansatör Enerji Sistemi için Bir DA-DA Artıran Çeviricinin Bulanık Mantık ile Denetimi Duygu Analizinde Transfer Öğrenme 164 Öğretme ve Öğrenme Temelli Optimizasyon Algoritması İçin Paralel Yaklaşımlar 168 Sınıf Ayrılabilirlik Ağırlıklı Rastgele Altuzaylar Sınıflandırıcı 174 ROS Üzerinden Android Cihaz Duyargaları Yardımıyla Mobil Robot Kontrolü 178 Konum Tabanlı Servislerde Konum Örüntü Mahremiyeti 183 Bulanık Benzeşim ve Sınır Tabanlı Görüntü Bölütleme 188 Yapay Sinir Ağları ile Kullanıcı Profilleme ve Kişiye Özel TV Program Önerileri 193 Karayolu Üstyapısında Dolaylı Çekme Yorulma Deformasyon Değerlerinin Tahribatsız Elektromanyetik Yoğunluk Ölçer Verileriyle Tahmini için YSA Modeli Karınca Koloni Algoritması ile Yapısal Optimizasyonda Feremon Güncelleme Katsayısı İçin Uygun Değerin Belirlenmesi Çok Geniş Bantlı Mikroşerit Bandgeçiren Filtre Tasarımına Yönelik Diferansiyel Evrim Algoritması Uygulaması Gezgin Satıcı Probleminin Çözümüne Yönelik Yeni Bir Sezgisel Çözüm Algoritması 213 Sıvı Seviye Kontrol Sisteminin Gerçek Zamanlı Bulanık Mantık Denetleyicisi İle Kontrolü 219 DA/DA Artıran Çevirici Kontrolü için PSO Tabanlı Optimum Bulanık Mantık Denetleyici Tasarımı Makina Dairesine Ait Zaman Serisi Verilerinin Otokodlayıcı ve Özörgütlemeli Harita Kullanarak İncelenmesi Otomatik Pozisyon ve Balans Kontrolü 235 Basınç Ülseri Oluşum Sürecinin Matematiksel Olarak Modellenmesi üzerine Bir Derleme Çalışması Twitter Üzerinden Kullanıcı Görüşlerinin Tespiti ve Özetlenmesi 245 101 126 144 149 158 198 203 207 224 230 239 iii
Kümeleme Tabanlı Görüntü Segmentasyonunda Gürültünün Etkisi 250 Simbiyotik Organizma Algoritması (SOS) kullanılarak Aktif Güç Kaybının Optimize Edilmesi Konaklama İşletmelerinde Doluluk Oranının Tahmini İçin Yapay Arı Koloni (ABC) Algoritması Kullanılarak ANFIS Eğitimi Akciğerin Yüksek Rezolüsyonlu Bilgisayarlı Tomografi (YRBT) Görüntülerinde Bal Peteği Paterninin Tespiti Seam Carving Tespitinde Görüntü Boyutunun Karşılaştırmalı Analizi 268 EEG Sinyalindeki Gürültünün Giderilmesinde Ayrık Dalgacık Ve Ayrık Durağan Dalgacık Dönüşümlerinin Performanslarının İncelenmesi Türkçe Metinler için Yazar Tanımada Yapısal ve Anlamsal Ögelerin Rolünün İncelenmesi 276 Yakıt Pili ve Güneş Panellerinden Oluşan Karma Sistemde BMD li STATCOM Uygulaması ve Yük Üzerinde Gerilim Kontrolü Akıllı Ev Enerji Yönetimi Ve Otomasyonu 284 Görüntü İşleme Teknikleri ve Akıllı Telefon Kullanarak Nüfus Cüzdanı Tespiti ve Otomatik Bilgi Çıkarılması Simbiyotik Organizmalar Arama Algoritması İle Dağıtım Şebekelerinde Güç Kayıplarının Azaltılması Parçacık Sürü Optimizasyonu Yöntemi İle Görüntü İyileştirme 300 3B Geriçatım İçin Öznitelik ve Tanımlayıcı Çıkarım Yöntemlerinin Karşılaştırılması 304 Meme Kanseri Hastalarının Sınıflandırılmasında Birliktelik Kuralları 309 Spam Mail Tespit Etmede Yapay Sinir Ağlarının Kullanılabilirliği 315 Destek Vektör Makinaları Yöntemi ile Akarsularda Katı Madde Miktarı Tahmini 319 Ekonomik Yük Dağıtımı Probleminin Stokastik Fraktal Arama Algoritması ile Çözümü 322 Düşük Güç Tüketen, Bluetooth Tabanlı Kapalı Alan Konum Belirlenmesi ve Uygulaması 327 Antik Madeni Paraların Derin Konvolüsyon Yapay Sinir Ağları İle Sınıflandırılması 333 Fotovoltaik Sistemlerde Değiştir&Gözlemle Ve Bulanık Mantık Yöntemleri İle Maksimum Güç Noktası Takibinin Karşılaştırılması DA Motor Kontrolcü Parametrelerinin Karınca Kolonisi Algoritması ile Optimize Edilmesi İçin Arayüz Tasarımı Fotovoltaik Sistem İle Akıllı Tarımsal Sulama Uygulaması 347 254 258 263 272 280 289 295 337 342 iv
Programa Genel Bakış PERŞEMBE, 29 Eylül 2016 09:00-10:00 KAYIT- Düzce Üniversitesi Atatürk Kültür Merkezi 10:00-11:00 AÇILIŞ KONUŞMASI 11:00-13:00 Davetli Konuşmacı: Prof.Dr. Derviş KARABOĞA Konu: Sürü Zekası ve Yapay Arı Koloni Algoritması (ABC) Davetli Konuşmacı: Prof.Dr. Recep DEMİRCİ Konu: Yapay Zekâ Ve Sayısal Görüntü Işleme Yer: Düzce Üniversitesi Atatürk Kültür Merkezi Konferans Salonu 13:00-14:00 Öğle Yemeği 14:00-15:15 Paralel Oturumlar Amfi 1 : Yapay Zeka Amfi 2 : Akıllı Sistemler için Donanım Gerçeklemeleri 15:15-15:30 Çay Kahve Arası 15:30-16:45 Paralel Oturumlar Amfi 1 : Mobil Ağlar Amfi 2 : Görüntü İşleme 09:30-10:45 Paralel Oturumlar Amfi 1 : Enerji Sistemlerinde Akıllı Yaklaşımlar CUMA, 30 EYLÜL 2016 Amfi 3 : Sistem Kimliklendirme/Modellemede Akıllı Yaklaşımlar 10:45-11:00 Çay-Kahve Arası 11:00-12:00 Eğitim Semineri-1 11:00-12:15 Amfi 2 : Biyomedikal Mühendisliğinde Akıllı Uygulamalar Paralel Oturumlar Amfi 1 : Akıllı Haberleşme Sistemleri Amfi 2 : Sürü Zekası Amfi 3 : Eğitimde Akıllı Sistemler 12:15-13:45 Öğlen Yemeği 14:00-15:15 Paralel Oturumlar Amfi 1 : Yenilenebilir Enerjide Akıllı Amfi 2 : Akıllı Kontrol Sistemleri Sistemler Amfi 3 : Robotik ve Otomasyonda Akıllı Yaklaşımlar 15:00-16:00 Eğitim Semineri-2 15:15-15:30 Çay-Kahve Arası 15:30-16:45 Paralel Oturumlar Amfi 1 : Güncel Akıllı Sistemler Amfi 2 : Akıllı Sistemler ile İlgili Diğer Konular Amfi 3 : Akıllı Yaşam 18:30-21:00 GALA YEMEĞİ CUMARTESİ, 1 EKİM 2016 Sosyal Program 8:30 / 16:00 v
ÖNSÖZ Akıllı Sistemlerde Yenilikler ve Uygulamaları (ASYU) Sempozyumu, 29 Eylül - 1 Ekim 2016 tarihleri arasında Düzce Üniversitesi (DÜ) tarafından Yıldız Teknik Üniversitesi (YTÜ) desteğiyle Düzce de düzenlenmiştir. Sempozyum, disiplinler arası bir konu olan akıllı sistemler alanında çalışan araştırmacıları bir araya getirmeyi ve aralarında etkin bir iletişim platformu oluşturmayı hedeflemektedir. Sempozyumda Yapay Sinir Ağları, Bulanık Mantık, Karma Akıllı Sistemler, Bilgi Tabanlı Sistemler, Evrimsel Hesaplama, Uzman Sistemler, Evrimsel Algoritmalar, Makine Öğrenmesi, Örüntü Tanıma, Akıllı Elektronik Sistemler gibi yöntemler ve bu yöntemlerin liste ile sınırlı olmamak üzere aşağıdaki örnek alanlardaki uygulamaları konu alınmıştır: Akıllı Ajanlar Akıllı Kontrol Sistemleri Akıllı Savunma / Güvenlik Sistemleri Akıllı Sensörler ve Malzemeler Akıllı Sistemler İçin Donanım Gerçeklemeleri Akıllı Yaşam Biyoinformatik Biyomedikal Mühendisliğinde Akıllı Uygulamalar Doğal Dil İşleme Genetik Algoritma İnsan-Bilgisayar Etkileşimi Memetik Hesaplama Parçacık Sürüleri Robotik ve Otomasyonda Akıllı Yaklaşımlar Sinyal ve İşaret İşlemede Akıllı Yaklaşımlar Sistem Kimliklendirme/Modellemede Akıllı Yaklaşımlar Sürü Zekası Sosyal Sinyal İşleme Veri Madenciliği Yapay Zeka Akıllı Sistemler ile ilgili diğer konular Sempozyum dili Türkçe olup güncel konulardaki sempozyumda yayınlanmak üzere gönderilen tüm bildiriler en az iki hakem tarafından körleme değerlendirme yöntemi ile değerlendirilmiştir. Sempozyum çağrısına gönderilen 109 adet bildiri içerisinden hakem değerlendirmelerine göre 76 bildiri sözlü sunum yapılmak ve yayınlanmak üzere kabul edilmiştir. Sempozyuma ilgi gösteren tüm araştırmacılara teşekkür ederiz. vi
ASYU 2016 ORGANİZASYONU ASYU 2016, Düzce Üniversitesi (DÜ) tarafından Yıldız Teknik Üniversitesi (YTÜ) desteğiyle düzenlenmiştir. ASYU 2016 Genel Başkan Tülay YILDIRIM (YTÜ) ASYU 2016 Sempozyum Başkanları Uğur GÜVENÇ Serdar BİROĞUL Yerel Düzenleme Kurulu Arif ÖZKAN (DÜ) Banu DİRİ (YTÜ) Bülent BOLAT (YTÜ) Ferzan KATIRCIOĞLU (DÜ) Metin TOZ (DÜ) Muhammed Enes BAYRAKDAR (DÜ) Murat KALE (DÜ) Mustafa DURSUN (DÜ) M. Kenan DÖŞOĞLU (DÜ) Resul KARA (DÜ) Salih TOSUN (DÜ) Serhat DUMAN (DÜ) Sümeyye BAYRAKDAR (DÜ) Zafer CİNGİZ (DÜ) vii
DANIŞMA KURULU Aydın AKAN Ayten ATASOY (İstanbul Ü.) (Karadeniz Teknik Ü.) Nuran YÖRÜKEREN (Kocaeli Ü.) Nurhan KARABOĞA (Erciyes Ü.) Berk GÖKBERK (MEF Ü.) Okan ERSOY (Purdue U.) Berrin YANIKOĞLU (Sabancı Ü.) Osman KANDARA (Southern U.) Burcu ERKMEN (Yıldız Teknik Ü.) Osman PARLAKTUNA (Osmangazi Ü.) Cihan DAĞLI (Missouri-Rolla U.) Övünç POLAT (Akdeniz Ü.) Cüneyt GÜZELİŞ (İzmir Ekonomi Ü.) Özcan KALENDERLİ (İstanbul Teknik Ü.) Derviş KARABOĞA (Erciyes Ü.) Recep DEMİRCİ (Gazi Ü.) Ece Olcay GÜNEŞ (İstanbul Teknik Ü.) Revna Acar VURAL (Yıldız Teknik Ü.) Ender ÖZCAN (Nottingham U.) Selim AKYOKUŞ (Doğuş Ü.) Erdal KAYACAN (Nanyang Technology U.) Serdal TERZİ (Süleyman Demirel Ü.) Fikret GÜRGEN (Boğaziçi Ü.) Serdar ÖZOĞUZ (İstanbul Teknik Ü.) Işıl BOZMA (Boğaziçi Ü.) Serkan TOPALOĞLU (Yeditepe Ü.) İlkay ULUSOY (Orta Doğu Teknik Ü.) Sırma YAVUZ (Yıldız Teknik Ü.) İsmail Hakkı ALTAŞ (Karadeniz Teknik Ü.) Tuba KIYAN (Yıldız Teknik Ü.) İstemihan GENÇ (İstanbul Teknik Ü.) Tuncay YİĞİT (Süleyman Demirel Ü.) M. Hakan HOCAOĞLU (Gebze Teknik Ü.) Uğur HALICI (Orta Doğu Teknik Ü.) Manolya KAVAKLI (Macquire U.) Uğur KESEN (Marmara Ü.) Mehmet SALTAN (Süleyman Demirel Ü.) Yakup DEMİR (Fırat Ü.) Mutlu AVCI (Çukurova Ü.) Yalçın İŞLER (İzmir Katip Çelebi Ü.) Nihan KAHRAMAN (Yıldız Teknik Ü.) Ziya TELATAR (Ankara Ü.) Numan DOĞAN (North Carolina&State U.) Zümray DOKUR (İstanbul Teknik Ü.) viii
BİLİM KURULU Ahmet CAN Ahmet Emir DİRİK Alev MUTLU Alev Taşkın GÜMÜŞ Ali ERKAN Alp ERTÜRK Aydın AKAN Ayşegül GÜVEN Ayşegül UÇAR Ayten ATASOY Banu DİRİ Batuhan BAYKARA Burcu ERKMEN Bülent BOLAT Cem Rıfkı AYDIN Derviş KARABOĞA Elif KARSLIGİL Ender ÖZCAN Erdem YAZGAN Fatih AMASYALI Fatih Erdoğan SEVİGEN Fatma LATİFOĞLU Fikret GÜRGEN Gökhan BİLGİN Haldun ÖZAKTAŞ Halil YİĞİT Halis ALTUN Hamit TORPİ Hasan Seçkin EFENDİOĞLU İbrahim YAKUT İsmail ALTAŞ İstemihan GENÇ Lale ÖZYILMAZ Lütfiye Durak ATA M. Kenan DÖŞOĞLU Mehmet Serdar GÜZEL Melis ÖZYILDIRIM Mustafa DURSUN Mustafa ORAL Mutlu AVCI Müştak E. YALÇIN Nihan KAHRAMAN Nurhan KARABOĞA Oğuz KAYNAR Osman ÖZKARACA Oya KALIPSIZ Ö.Özgür BOZKURT Övünç POLAT Özcan KALENDERLİ Peyman MAHOUTİ Revna Acar VURAL Sabri ÖZTÜRK Sedef KENT Selim AKYOKUŞ Semra İÇER Serdar BİROĞUL Serdar ÖZOĞUZ Serhat DUMAN Serkan KURT Serkan TOPALOĞLU Songül ALBAYRAK Sultan Aldırmaz ÇOLAK Tevfik İNAN Tuba KIYAN Tuğba FIRDOLAŞ Tuğrul ARTUĞ Tülay YILDIRIM Tülin YILDIRIM Ufuk TÜRELİ Uğur GÜVENÇ Uğur KESEN Umut Engin AYTEN Umut ULUDAĞ Yakup DEMİR Yakup ÖZKAZANÇ Yalçın İŞLER Yunus TORUN Yunus Emre SELÇUK Ziya TELATAR Zümray DOKUR ix
29 Eylül 2016 Davetli Konuşmacı : Prof.Dr. Derviş KARABOĞA, Bilgisayar Mühendisliği, Mühendislik Fakültesi Erciyes Üniversitesi Konu: Sürü Zekası ve Yapay Arı Koloni Algoritması (ABC) Özgeçmiş: Prof. Dr. Derviş KARABOĞA, Erciyes Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümünde öğretim üyesi olarak çalışmaktadır. Yüksek lisans derecesini 1988 yılında İstanbul Teknik Üniversitesi nden ve doktora derecesini de 1994 yılında University of Wales dan almıştır. Springer- Verlag yayın evi tarafından yayınlanmış Intelligent Optimisation Techniques adlı kitabın yazarlarından biri olup aynı zamanda Yapay Zeka Optimizasyon Algoritmarı isimli Türkçe kitabı mevcuttur. Yapay Arı Kolonisi isimli yeni yaklaşımı ile ilgili makalesi SCHOLARPEDIA tarafından Türkiye den davet edilerek yayınlanan ilk Türk akademisyendir. Sunum özeti: Yıllardır bilim insanları karşılaştıkları kompleks gerçek dünya problemlerini çözmek için doğal sistemlere bakıp ilham almaya çalışmaktadırlar. Eniyileme (optimizasyon), sosyal grup davranışı ve yiyecek arama gibi bir çok doğal süreçlerin de tam merkezinde yer almaktadır. Son yıllarda doğadan esinlenerek araştırma ve optimizasyon algoritmalarının geliştirilmesi üzerine yapılan çalışmalarda ciddi bir artış oldu. Bu tür algoritmaların iki temel grubu, evrimsel algoritmalar ve sürü zekası temelli algoritmalardır. Her iki gruptaki algoritmalar da optimizasyon ve araştırma amaçlı olarak kullanılsa da aralarında kesinlikle farklılıklar var ve aynı değildir. Her birisi kendine ait özelliklere sahiptir. Özellikle son 20 yılda yeni sürü zekası temelli algoritmaların geliştirilmesi ve problemlerin çözümünde kullanılması ile ilgili çok sayıda çalışma oldu. Yapay Arı Koloni Algoritması, bal arılarının zeki yiyecek arama davranışından esinlenerek 2005 yılında geliştirilmiş ve çok farklı uygulama alanlarında değişik problemlerin çözümünde kullanılmıştır. Basitliği, kolay uygulanabilirliği ve problemlerin çözümünde gösterdiği performansıyla bilim insanları arasında kabul görmüş ve kısa süre içerisinde doğadan esinlenerek geliştirilmiş algoritmaların en popülerlerinden biri haline gelmiştir. Bu konuşmada, ilk önce sürü zekası ile ilgili temel kavramlar ve prensiple tanıtılacaktır. Daha sonra gerçek bal arılarının yaşamları ve zeki yiyecek arama davranışları anlatılacak, zeki yiyecek arama davranışı ile optimizasyon süreci arasındaki ilişki tanımlanarak Yapay Arı Koloni Algoritmasının temel yapısı verilecektir. Son olarak Yapay Arı Koloni Algoritmasının temel özellikleri, mevcut durumu ve geleceği tartışılacaktır. x
29 Eylül 2016 Davetli Konuşmacı : Prof.Dr. Recep DEMİRCİ, Bilgisayar Mühendisliği, Teknoloji Fakültesi, Gazi Üniversitesi Konu: Yapay Zekâ Ve Sayısal Görüntü İşleme Özgeçmiş: Prof. Dr. Recep DEMİRCİ, Gazi Üniversitesinden 1990 yılında lisans derecesini ve University of Wales Cardiff ten 1998 yılında doktora derecesini almıştır. Gazi Üniversitesi, Abant İzzet Baysal Üniversitesi ve Düzce Üniversitesinde çeşitli kademelerde görev yapmıştır. 2008 yılında bu yana Gazi Üniversitesinde çalışmakta olup, halen Teknoloji Fakültesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü öğretim üyesidir. Uyarlamalı kontrol sistemleri, bulanık mantık ve yapay zekâ temelli görüntü işleme alanlarında araştırmalar yapmaktadır. Alanında ulusal ve uluslararası dergilerde yayımlanmış eserleri mevcuttur. Sunum özeti: Sayısal görüntü işleme, bilgisayar ortamına aktarılan görüntülerin uygun algoritmalar yardımıyla işlenerek istenilen bilgilerin elde edilmesi şeklinde tanımlanabilir. Sayısal görüntü işlemede, optik mekanizmalardan ve sayısallaştırma sürecinden kaynaklanan resimdeki gürültülerin temizlenmesi filtre olarak adlandırılan ilk süreçtir. Ayrıştırma veya resim üzerindeki nesnelere ait olan piksellerin aynı grup altında toplanması ise en kritik olan aşamadır. Çünkü tanıma ve kıymetlendirme algoritmalarının başarımı önceki işlemlerin performansına bağlıdır. Dolayısıyla her bir adımda kullanıcıdan bağımsız, doğru, güvenilir ve hızlı sonuçların elde edilmesi görüntü temelli sistemlerin yaygınlaşması için önemli bir faktördür. Sayısal görüntülerin gürültülerden temizlenmesinde veya sınıflandırılmasında her bir görüntü kendine has parametrelere ihtiyaç duyacağından, sabit veya kullanıcı bağımlı yaklaşımların çıktıları her zaman tartışmalı olmuştur. Diğer taraftan işlenecek görüntünün parametrelerinin uyarlamalı olarak otomatik seçimi, görüntü işlemede doğruluğu ve hızı artıracak bir çözümdür. Bu kapsamda canlıların davranışının veya zekâsının taklidi olan yapay zekâ yöntemleri vazgeçilmesi zor olan araçlar haline gelmiştir. Bulanık mantık esaslı görüntü filtreleri ve ayrıştırma algoritmaları tipik örneklerdir. İlave olarak sürü halinde yaşayan organizmaların davranışlarını temel alan optimizasyon yöntemlerinin çok seviyeli eşiklemede ve sınıflandırmada kullanımı en güncel yaklaşımlardır. xi
30 Eylül Eğitim Semineri Eğitmen: Doç.Dr. Arif ÖZKAN, Biyomedikal Mühendisliği, Mühendislik Fakültesi, Düzce Üniversitesi Özgeçmiş: 2003 yılında Zonguldak Karaelmas Üniversitesinden mezun oldu. Aynı yıl Abant İzzet Baysal Üniversitesinde araştırma görevlisi olarak göreve başladı. Doktorasını Kocaeli Üniversitesinde biyomedikal alanında 2010 yılında tamamladı. 2011 yılında Düzce Üniversitesinde çalışmaya başladı. Çalışma alanı; sonlu elemanlar analizi, biyomekanik, makine tasarımı ve bilgisayar destekli tasarımdır. Ayrıca 3 boyutlu yazıcı teknolojileri hakkında çalışmalar yapmaktadır. Halen Düzce Üniversitesi mühendislik fakültesi biyomedikal mühendisliği bölümünde çalışmalarına devam etmektedir. Konu 1: Geleneksel olmayan imalat yöntemleri ve tersine mühendislik çözümleri Konu 2: Çok boyutlu yazıcı teknolojileri ve uygulamaları xii
SEMPOZYUM PROGRAMI PERŞEMBE, 29 Eylül 2016 09:00-10:00 KAYIT- Düzce Üniversitesi Atatürk Kültür Merkezi 10:00-11:00 AÇILIŞ KONUŞMASI 11:00-13:00 Davetli Konuşmacı: Prof.Dr. Derviş KARABOĞA Konu: Sürü Zekası ve Yapay Arı Koloni Algoritması (ABC) Davetli Konuşmacı: Prof.Dr. Recep DEMİRCİ Konu: Yapay Zekâ Ve Sayısal Görüntü Işleme Yer: Düzce Üniversitesi Atatürk Kültür Merkezi Konferans Salonu 13:00-14:00 ÖĞLE YEMEĞİ 14:00-15:15 PARALEL OTURUMLAR Amfi 1: Yapay Zeka Oturum Başkanı: Yrd.Doç.Dr.Serdar Biroğul Genetik Algoritma Tabanlı Geliştirilmiş Benzetilmiş Tavlama Algoritması Emre Çelik, Nihat Öztürk Kablosuz Bilişsel Radyo Kullanıcıları için İleri Besleme Sinir Ağları Tabanlı Spektrum El Değiştirme İşlemi M. Enes Bayrakdar, Ali Çalhan Antik Madeni Paraların Derin Konvolüsyon Yapay Sinir Ağları İle Sınıflandırılması B.Melis Özyıldırım, Mutlu Avcı Gün Sonu Cirolarının Otoregresif Yapay Sinir Ağlarıyla Öngörü Modellemesi M. Ali Ekmiş, Mustafa Hekimoğlu, Berna Atak Bülbül Sıvı Seviye Kontrol Sisteminin Gerçek Zamanlı Bulanık Mantık Denetleyicisi İle Kontrolü Yusuf Karabacak, Ali Uysal Amfi 2: Akıllı Sistemler için Donanım Gerçeklemeleri Oturum Başkanı: Doç.Dr.Murat Kale Diferansiyel Gelişim Algoritması Kullanılarak Mikrodalga Transistör Performans Analizi Aysu Yıldırım, Peyman Mahouti, Filiz Güneş Akıllı Sistemler için Frekans Seçici Yüzey Analizi ile Oluşturulmuş Bant Durduran Filtre Tasarımı Mehmet Duman, Merve Güney Duman, Tolga Güney Alçaltan DA-DA Dönüştürücünün Model Öngörülü Kontrolü Yahya Danayiyen, İ.Hakkı Altaş, Erdinç Şahin Çok Geniş Bantlı Mikroşerit Band Geçiren Filtre Tasarımına Yönelik Diferansiyel Evrim Algoritması Uygulaması Aysu Yıldırım, Mahdi Ranjbar Moule, Tülay Yıldırım DA/DA Artıran Çevirici Kontrolü için PSO Tabanlı Optimum Bulanık Mantık Denetleyici Tasarımı Ömür Akyazı 15:15 15:30 Çay Kahve Arası xiii
15:30-16:45 PARALEL OTURUMLAR Amfi 1: Mobil Ağlar Oturum Başkanı:Doç.Dr.İbrahim Yücedağ GSM Sistemlerinde Dolandırıcılık Risk Yönetimi Onur Tüfekçioğlu, Banu Diri Bilişsel Radyo Ağlarında Kural Tabanlı Spektrum El Değiştirme Karar Mekanizması M.Enes Bayrakdar, Ali Çalhan Konum Tabanlı Servislerde Konum Örüntü Mahremiyeti Cansın Bayrak, Osman Abul Mobil Cihazlar Üzerine Bir Uygulama: Web Tabanlı Fiyat Araştırma Sistemi Tamer Elmalı, İbrahim Şahin Akıllı Telefon İvme Sensörü ve Hızlı Fourier Dönüşümü Kullanarak Adım Sayma Selim Aksoy, A. Cengizhan Dirican Amfi 2: Görüntü İşleme Oturum Başkanı: Doç.Dr.Ali Öztürk Seam Carving Tespitinde Görüntü Boyutunun Karşılaştırmalı Analizi Zehra Karapınar Şentürk, Devrim Akgün Kümeleme Tabanlı Görüntü Segmentasyonunda Gürültünün Etkisi Murat Karakoyun, N. Akhan Baykan Bulanık Benzeşim ve Sınır Tabanlı Görüntü Bölütleme Hossein Pouladrag, Rahmi Canal Görüntü İşleme Teknikleri ve Akıllı Telefon Kullanarak Nüfus Cüzdanı Tespiti ve Otomatik Bilgi Çıkarılması Alper Şenyıldız, Ahmet C. Dirican Parçacık Sürü Optimizasyonu Yöntemi ile Görüntü İyileştirme Ahmet Elbir, Tülay Yıldırım xiv
CUMA, 30 Eylül 2016 09:30-10:45 PARALEL OTURUMLAR Amfi 1: Enerji Sistemlerinde Akıllı Yaklaşımlar (Özel Oturum) Oturum Başkanı: Doç.Dr. Uğur Güvenç Dalga/Ultra Kondansatör Enerji Sistemi için Bir DA-DA Artıran Çeviricinin Bulanık Mantık ile Denetimi Erdinç Şahin, İ.Hakkı Altaş, Yahya Danayiyen FV Sistemlerde Adaptif D&G Bulanık Mantık Kontrol Algoritması İle MGNT Simülasyonu Murat Akil, Harun Özbay, Akif Karafil, Metin Kesler Enerji Sistemlerinde Şönt Arızaların Bulanık Mantık Kullanarak Sınıflandırılması Güney Dulger, İ. Hakkı Altaş Simbiyotik Organizma Algoritması (SOS) kullanılarak Aktif Güç Kaybının Optimize Edilmesi Gamze Garip, Tülay Yıldırım Amfi 2: Biyomedikal Mühendisliğinde Akıllı Uygulamalar Oturum Başkanı: Doç.Dr. Arif Özkan Meyve Kokularının Algılanması ve Sınıflandırılması İçin Düşük Maliyetli Elektronik Burun Tasarımı Recep Özalp, Ayşegül Uçar Periyodik İnsan Hareketlerinin İskelet Modeli Üzerinden Tespit Edilmesi ve Periyotlarının Bulunması Okan Çandır, Elif Karslıgil ALS Hastaları için Akıllı Gözlük Sistemi: SmartEyes Emre Sümer, İ. Baran Uslu, Mustafa Türker EKG İşareti için Diferansiyel Gelişim Algoritması Kullanarak Çeyrek Ayna Süzgeç Bankası Tasarımı Türker Koza, Nurhan Karaboğa Akciğerin Yüksek Rezolüsyonlu Bilgisayarlı Tomografi (YRBT) Görüntülerinde Bal Peteği Paterninin Tespiti Bilal Vural, Cebrail İnanç, Songül Albayrak, Tuba Selçuk Can, Benan Müsellim Güç Sistemi Kararlı Kılıcısı Parametrelerinin İyileştirilmiş Yerçekimsel Arama Algoritması ile Belirlenmesi Onur Yılmaz, Serhat Duman Amfi 3: Sistem Kimliklendirme/Modellemede Akıllı Yaklaşımlar Oturum Başkanı: Doç.Dr. Resul Kara Twitter Üzerinden Kullanıcı Görüşlerinin Tespiti ve Özetlenmesi Kadir Kebapçı, Banu Diri Spam Mail Tespit Etmede Yapay Sinir Ağlarının Kullanılabilirliği İbrahim Karsu, Tülay Yıldırım Yapay Sinir Ağları ile Kullanıcı Profilleme ve Kişiye Özel TV Program Önerileri İhsan Topallı, Selçuk Kılınç 3B Geriçatım İçin Öznitelik ve Tanımlayıcı Çıkarım Yöntemlerinin Karşılaştırılması Alper Emlek, Murat Peker, Fuat Karakaya 10:45-11:00 Çay Kahve Arası 11:00-12:00 EĞİTİM SEMİNERİ-1 Amfi 4 Geleneksel Olmayan imalat yöntemleri ve tersine mühendislik çözümleri Doç.Dr. Arif Özkan xv
11:00-12:15 PARALEL OTURUMLAR Amfi 1 : Akıllı Haberleşme Sistemleri Oturum Başkanı: Yrd.Doç.Dr. Ali Çalhan Açık Kapalı Kaotik Anahtarlama Haberleşme Sisteminin HSA Tabanlı Kaos Üreteci ile Gerçekleştirilmesi ve Performans Analizi Kenan Altun, Enis Günay Aynı Görüntünün Bölünerek İşlenmesinde Paralel Programlamanın Etkisinin İncelenmesi Aykut Durgut, Uğur Güvenç, Serdar Biroğul Güvenlik ve Mahremiyet Haberdar Trafik Veri Üreteci K. Ali Gül, Osman Abul Düşük Güç Tüketen, Bluetooth Tabanlı Kapalı Alan Konum Belirlenmesi ve Uygulaması C. Gözde Karadeniz, M. Erkin Yücel, Serkan Topaloğlu Amfi 2 : Sürü Zekası Oturum Başkanı: Yrd. Doç.Dr. Mustafa Dursun Karınca Koloni Algoritması ile Yapısal Optimizasyonda Feremon Güncelleme Katsayısı için Uygun Değerin Belirlenmesi Zekeriya Aydın Konaklama İşletmelerinde Doluluk Oranının Tahmini İçin Yapay Arı Koloni (ABC) Algoritması Kullanılarak ANFIS Eğitimi Ebubekir Kaya, Derviş Karaboğa Yapay Arı Koloni Algoritması İçin Yeni Bir Parametre Seçim Stratejisi Derviş Karaboğa, Selçuk Aslan Yapay Arı Koloni Algoritması İle Sistem Modellemeye Yönelik Adaptif Fır Süzgeç Tasarımı M. Bahadır Çetinkaya, Nurhan Karaboğa Amfi 3: Eğitimde Akıllı Sistemler Oturum Başkanı: Yrd.Doç.Dr. Metin Toz Türkçe Metinler için Yazar Tanımada Yapısal ve Anlamsal Öğelerin Rolünün İncelenmesi Özlem Aydın, Duygu Manav, M. Emre Yücel Öğretme ve Öğrenme Temelli Optimizasyon Algoritması İçin Paralel Yaklaşımlar Rüştü Akay, Alper Baştürk Duygu Analizinde Transfer Öğrenme Ahmet Nişli, M. Fatih Amasyalı Sosyal Medya Üzerinden Duygu Analizi ve Arka Plan Sebebi Tespiti Tugay Özgirgin, Banu Diri Sınıf Ayrılabilirlik Ağırlıklı Rastgele Altuzaylar Sınıflandırıcı Ahmet Mert, Niyazi Kılıç, Erdem Bilgili 12:45-13:45 ÖĞLE YEMEĞİ xvi
14:00-15:15 PARALEL OTURUMLAR Amfi 1: Yenilenebilir Enerjide Akıllı Sistemler (Özel Oturum) Oturum Başkanı: Prof.Dr. İ.Hakkı Altaş Yakıt Pili ve Güneş Panellerinden Oluşan Karma Sistemde BMD li STATCOM Uygulaması ve Yük Üzerinde Gerilim Kontrolü O. Özdal Mengi, İ. Hakkı ALTAŞ, Kenan Yanmaz Fotovoltaik Sistemlerde Değiştir&Gözlemle ve Bulanık Mantık Yöntemleri İle Maksimum Güç Noktası Takibi Karşılaştırması Okan Bingöl, Burçin Özkaya, Serdar Paçacı Rüzgar Enerji Sistemlerinde MBMD-PI Denetleyicili İki Seviyeli Evirici Temelli D- STATCOM Çalışması Kenan Yanmaz, İ. Hakkı Altaş, O. Özdal Mengi Amfi 2: Akıllı Kontrol Sistemleri Oturum Başkanı: Prof.Dr. İlyas Uygur DA Motor Kontrolcü Parametrelerinin Karınca Kolonisi Algoritması ile Optimize Edilmesi İçin Arayüz Tasarımı Okan Bingöl, Serdar Paçacı, Burçin Özkaya Makina Dairesine Ait Zaman Serisi Verilerinin Otokodlayıcı ve Öz Örgütlemeli Harita Kullanarak İncelenmesi Kürşat İnce, Yakup Genç, Gazi Koçak Akıllı Ev Enerji Yönetimi ve Otomasyonu Ender Yılmaz, Oğuz E. Çakıl, M. Ammar Alshaar, Bülent Vural Akıllı Kontrol Paneli PLC Programlama ve CNC TM Prototip Geliştirilmesi Burak Öztürk, Hasan Öktem, İlyas Uygur, Fehmi Erzincanlı Ekonomik Yük Dağıtımı Probleminin Stokastik Fraktal Arama Algoritması ile Çözümü Yunus Hınıslıoğlu, Uğur Güvenç Simbiyotik Organizmalar Arama Algoritması İle Dağıtım Şebekelerinde Güç Kayıplarının Azaltılması Yeşim A. Baysal, İ.Hakkı Altaş, Eyüp Gedikli Amfi 3 : Robotik ve Otomasyonda Akıllı Yaklaşımlar Oturum Başkanı: Yrd. Doç.Dr. Serhat Duman SMSM un Sensörsüz Hız Kontrolünde Yeni Bir Model Referans Adaptif Sistem Tasarımı Mustafa Dursun 6 SD'li ve Eklem Kaçıklıklı Bilekli Bir Seri Robot Manipülatörünün Ters Kinematik Denklemlerinin ALO Algoritması ile Çözümü Metin Toz ROS Üzerinden Android Cihaz Duyargaları Yardımıyla Mobil Robot Kontrolü Abdullah E. Kırlı, Mustafa B. Dilaver, Furkan Çakmak Otomatik Pozisyon ve Balans Kontrolü Berk Yıldız, Ardit Oseku, Yalçın İşler xvii
15:00-16:00 EĞİTİM SEMİNERİ-2 Amfi 4 Çok Boyutlu Yazıcı Teknolojileri ve Uygulamaları 15:15-15:30 Çay-Kahve Arası Doç.Dr. Arif Özkan 15:30-16:45 PARALEL OTURUMLAR Amfi 1: Güncel Akıllı Sistemler Oturum Başkanı: Yrd.Doç.Dr. M. Kenan Döşoğlu Hibrit Rüzgar/Fv Enerji Sistemleri İçin PID Denetleyici Parametrelerinin PSO ve GA İle Optimizasyonu A.Hossein Hajisalem, İ.Hakkı Altaş Fotovoltaik Sistem İle Akıllı Tarımsal Sulama Uygulaması Ali Öztürk, B.Can Çiçek, Orhan Şen, M. Oktay Çetinçalı Sarsıntı Operatörü: Yerçekimi Arama Algoritması İçin Yeni Bir Operatör Uğur Güvenç, Ferzan Katırcıoğlu Gezgin Satıcı Probleminin Çözümüne Yönelik Yeni Bir Sezgisel Çözüm Algoritması Özgür Başkan, Cenk Ozan Amfi 2 : Akıllı Sistemler ile ilgili diğer konular Oturum Başkanı: Yrd. Doç.Dr. Salih Tosun Meme Kanseri Hastalarının Sınıflandırılmasında Birliktelik Kuralları Tuba Pala, İbrahim Yücedağ, Hasan Biberoğlu Basınç Ülseri Oluşum Sürecinin Matematiksel Olarak Modellenmesi üzerine Bir Derleme Çalışması Fadime Öğülmüş Demircan, Meiin Toz, Süleyman Çakıcı, İbrahim Yücedağ EEG Sinyalinin Gürültü Gideriminde Ayrık Dalgacık Dönüşümü ve Ayrık Durağan Dalgacık Dönüşümünün Performanslarının İncelenmesi Murat E. Erkoç, Nurhan Karaboğa, Nuray Küçükgöz Bakteriyel Tip IV Protein Efektörlerin Tespiti için İşlemsel Yaklaşımlar Mehmet Dikmen, Koray Açıcı, Hasan Oğul Amfi 3 : Akıllı Yaşam Oturum Başkanı: Yrd.Doç.Dr. M. Mustafa Ertay Zeminin Yapı Periyodu Üzerine Etkisinin Yapay Sinir Ağları ile Belirlenmesi Mehmet K. Derdima Destek Vektör Makinaları Yöntemi ile Akarsularda Katı Madde Miktarı Tahmini Özlem Terzi, Tahsin Baykal Su Kaynaklarında Kirlilik Kontrolü ile Üretim Tesislerinin Maksimum Kar Optimizasyonu: Örnek Bir Problemin İncelenmesi Sümeyye Bayrakdar, Hamit Saruhan, İbrahim Yücedağ Karayolu Üstyapısında Dolaylı Çekme Yorulma Deformasyon Değerlerinin Tahribatsız Elektromanyetik Yoğunluk Ölçer Verileriyle Tahmini için YSA Modeli Sercan Serin, Mehmet Saltan, Serdal Terzi, Nihat Morova, Şebnem Karahançer 16:45 Kapanış 18:30-21:00 GALA YEMEĞİ CUMARTESİ, 1 EKİM 2016 8:30-16:00 SOSYAL PROGRAM Düzce Valiliği önünden kalkış 8:30 Topuk Yaylası Fenerbahçe Tesislerinde Kahvaltı 10:00 / 12:30 Efteni Gölü Seyir ve Gezi 13:30 / 14:00 Güzeldere Şelalesi Seyir ve Gezi (Kokteyl)- 14:30 / 16:00 xviii
Yakıt Pili ve Güneş Panellerinden Oluşan Karma Sistemde BMD li STATCOM Uygulaması ve Yük Üzerinde Gerilim Kontrolü Onur Özdal MENGİ 1 İsmail Hakkı ALTAŞ 2 Kenan YANMAZ 3 1 Enerji Sistemleri Mühendisliği Bölümü Mühendislik Fakültesi Giresun Üniversitesi, GİRESUN 2 Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü Mühendislik Fakültesi Karadeniz Teknik Üniversitesi, TRABZON 3 Elektronik ve Otomasyon Bölümü Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu Giresun Üniversitesi, GİRESUN E-mail: onur.ozdal.mengi@giresun.edu.tr ihaltas@ktu.edu.tr kenan.yanmaz@giresun.edu.tr Özet Bu makalede Yakıt Pili (YP) ve Güneş Panelleri (GP) karma sisteminde hem reaktif güç kontrolü hem de yük üzerindeki gerilimin genliğinin denetimi yapılmaktadır. Güç sistemlerinde hem harmonikler azaltılması hem de güç faktörünün düzeltilmesi için kompanzasyon yapılması gerekmektedir. Bu kompanzasyon sistemlerinin daha gelişmişi olan STATCOM yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. STATCOM iki seviyeli evirici kontrollü bir eviricidir ve reaktif gücü ortadan kaldırmak için kondansatörleri devreye alıp çıkartarak gerekli ayarlamaları yapmaktadır. Burada evirici kapı sinyallerini üretmek ve kontrol etmek için Bulanık Mantık Denetleyici (BMD) kullanılmaktadır. Ayrıca yük tarafında YP ve GP sisteminden elde edilen Doğru Akım (DA) yeşil bir barada birleştirilmekte ve elde edilen gerilim yine bir evirici vasıtasıyla Alternatif Akıma (AA) çevrilmektedir. Burada da yine BMD kullanılarak yükler üzerinde 380V/50 Hz lik sabit gerilim elde edilmeye çalışılmıştır. Dolayısıyla sistem hem yükler üzerinde gerilim kontrolü yaparken hem de kompanzasyon yapmaktadır. Tüm sistemin benzetimi MATLAB/Simulink ortamında gerçekleştirilmiştir. elektrik elde edilmektedir [1]. Yakıt pilleri de benzer şekilde önemli bir yenilenebilir enerji kaynağı olmasına rağmen henüz güneş enerjisi kadar yaygın olarak kullanılan bir kaynak değildir [2]. Özellikle bu kaynakların birlikte kullanıldığı (GP/YP) örnekler çok daha azdır. Bu kaynakların devreye girmesi ile özellikle yüksek güçlü uygulamalarda hem harmonikleri azaltmak için hem de reaktif güç kontrolü için yüksek güçlü STATCOM lere duyulan ihtiyaç da artacaktır [3-4]. Şekil 1 de benzetimi yapılan sistem görülmektedir. 1. Giriş Güneş enerjisi önemli bir yenilenebilir enerji kaynağıdır. Özellikle fotovoltaik güneş panelleri ve termal güneş enerji istasyonları ile güneş enerjisinden Şekil 1. Sistemin ana yapısı. - 280 -
Burada YP ve GP sistemlerinden elde edilen DA bir barada birleştirilmektedir. Daha sonra bu gerilim bir evirici vasıtasıyla AA dönüştürülmektedir. Yükler üzerindeki gerilim 380V/50Hz değerine BMD ler ile ayarlanmaktadır. Sistemde var olan reaktif güçlerin elimine edilmesi için bir adet STATCOM kullanılmıştır. Burada da yine evirici tabanlı IGBT li bir yapı bulunmaktadır. Burada kullanılan BMD ler de reaktif gücü kontrol ederek bu gücün sıfırlanması için kondansatörleri devreye alıp çıkartmak için gereken anahtarlama sinyallerini kontrol etmektedir. Sistemin tamamının alt blokları ile birlikte MATLAB/Simulink ortamında benzetimi yapılmıştır. 2. Sistem bileşenleri 2.1. GP sistemi Güneş pilinin eşdeğer devresi Şekil 1 de görülmektedir. IFV ID D RS IPİL VPİL 2.2. YP sistemi Bir yakıt pilinin temel yapısı Şekil 2 de görüldüğü gibi bir elektrolit gibi görev yapan katı bir zar (membran) tarafından ayrılmış iki elektrot (anot ve katot) olarak tanımlanabilir. Hidrojen yakıtı anoda protonlara ayrıştığı yer olan bir kanal içinden geçer. Ayrışan protonlar katoda membran içinden ulaşır. Bir dış devre tarafından elektriksel akım olarak toplanan elektronlar iki elektrotu birbirine bağlar. Benzer bir kanal ağı içinden hava, bir dış devrede elektronlarla birlikte oksijenin toplandığı yer olan katoda, protonlarda membran içine doğru akar ve böylece su oluşur. Bir yakıt pilinin anot ve katot elektrotlarında meydana gelen kimyasal reaksiyonlar Şekil 3 de verildiği gibidir. Polimer membran iki elektrot arasına sıkıştırılmıştır. Her bir elektrot bir gaz difüzyon tabakası ve bir ince katalizör tabakadan oluşmaktadır. Membran-elektrot bileşkesi reaktant akışına izin veren kanallarını kapsayan iki iletken tabaka tarafından sıkıştırılmıştır. Anottan gelen hidrojen ile katottan gelen oksijen ısı ve su üretmek için birleşir. Toplam hücre reaksiyonu Denklem (2) de verildiği gibidir [5]. 2H2 O2 2H2O ısı (4) Şekil 2. FV güneş pilinin eşdeğer devresi. Yakıt H2 Ortamdan O2 Matlab/Simulink ortamı için geliştirilen modelin temel başlangıç noktası Şekil 1 de gösterilen devrenin çıkış gerilimini ifade eden (1) denklemidir. V Ak T I ln I I R I (1) pil ph 0 pil pil S pil e I0 Burada; Ipil: FV pilin çıkış akımı (A), Vpil :FV pilin çıkış gerilimi (V), Iph :Işık seviyesi ve P-N birleşim noktası, sıcaklığının fonksiyonu, Fotoakım (5A), I0: diyot ters doyma akımı (0.0002A), RS: Eşdeğer devrenin seri direnci (0.0001), e: Elektron yükü (1.6021917x10-19C), k: Boltzmann sabiti (1.380622x10-23 J/ o K), Tpil: Referans çalışma sıcaklığı (25 o C), A: Eğri uydurma faktörü (100). Yakıt Dolaşımı Isı Hava + Saf Su Şekil 3. Tek bir PDM yakıt pilinin şematik gösterimi. 2.3. STATCOM STATCOM nin yapısı Şekil 4 de görülmektedir. Uygun anahtarlama sinyalleri ile IGBT ler kontrol edilerek kondansatör devreye alınmakta yada devreden çıkarılmaktadır. Burada Darbe Genişlik Modülasyonu (DGM) tekniği kullanılarak anahtarlama sinyallerinin genişliği ayarlanmaktadır. Yüklerden kaynaklanan reaktif güç bu sistem kullanılarak sıfırlanmaktadır [3]. Bu güneş pilleri seri ve paralel bağlanarak güneş panelleri oluşturulmaktadır. Güneş panelleri de değişik şekillerde birbirine bağlanarak güneş panelleri enerji üretim istasyonlarını oluşturmaktadır [2]. - 281 -
2.4. BMD ler Şekil 4. STATCOM nin yapısı. Hem yük üzerindeki gerilimin genliğinin kontrolünde hem de STATCOM de BMD ler kullanılarak gerekli kontroller yapılmıştır. STATCOM için senkron referans yapı teorili dolaylı akım denetim yöntemi kullanılmaktadır. Bu denetim sisteminde dc gerilim sabit tutulur ve eviricinin üretmesi gereken referans gerilimler referans aktif ve reaktif güce göre elde edilir. Bulanık mantık denetleyicinin genel akış diyagramı Şekil 5 de görülmektedir. Denetleyici 3 parçadan oluşmaktadır. Bunlar sırasıyla, Bulanıklaştırıcı, Kural Tabanı ve Durulaştırıcıdır. BMD nin ilk elemanı olan Bulanıklaştırıcı kendisine uygulanan kesin girişleri bulanık değerlere çevirir. Bu bulanık değerler Kural Tabanı ünitesine gönderilerek burada bulanık kurallarla işlenir ve elde edilen bulanık sonuç Durulaştırma ünitesine gönderilir. Bu kısımda ise bulanık sonuçlar kesin sayıya dönüştürülür [6-7]. Hata Hatadaki Değişim Bulanıklaştırıcı Bulanık Mantık Denetleyici Kural Tabanı Şekil 5: BMD nin temel yapısı. Durulaştırıcı Çıkış İşareti BMD nin MATLAB/Simulink deki yapısı Şekil 6 da görülmektedir. Şekil 6: Giriş ve çıkış değişkenleri ile BMD. 3. Benzetim çalışması Benzetimi yapılan sistem; Güneş panelleri, yakıt pilleri, evirici, STATCOM, kontrolörler, GP/YP anahtarlama düzenleyicisi ve yüklerden oluşmaktadır. Kullanılan GP sisteminde 40 adet güneş paneli seri ve 20 paralel koldan oluşmaktadır. Toplam 800 adet güneş paneli bulunmaktadır. Her biri 100Wp güç değerine sahiptir. Kurulu gücü 80kW dır. YP sistemi GP sistemine destek amaçlı kullanılmıştır. Güneş olmadığı durumda yada yeterli gelmediği zaman devreye girerek yüklerin ihtiyaç duyduğu gücü sağlamaktadır. Burada da 5 adet 160V/100A lik YP birbirine seri bağlanarak 800V/100A, toplam 80kW lık bir sistem kurulmuştur. Çalışmada 12kW/8kVAr lık bir RL yükü ile birlikte 25kW lık bir direnç yükü kullanılmıştır. Kullanılan STATCOM 100kVAr lık bir güç değerine sahiptir ve bir hat endüktansı ile sisteme bağlanmaktadır. Burada kullanılan eviriciye BMD tabanlı bir kontrolör kumanda etmektedir ve gereken IGBT sinyalleri bu şekilde üretilmektedir. Benzer şekilde yükler üzerindeki gerilim değeri de 380V/50Hz değerine bir BMD ile ayarlanmaktadır. Ayrıca sistemde GP ve YP arasında ortama uygun olacak şekilde gereken enerji üretim sistemini devreye alıp çıkaran bir regülatör ve ölçü aletleri de kullanılmıştır. 4. Sonuçlar Şekil 7 de yükler üzerindeki gerilimin değişimi görülmektedir. Yük gerilimi 376V ile 380V arasında değişmektedir. - 282 -
Şekil 7: Yükler üzerindeki gerilimin değişimi. Şekil 8 de sistemden çekilen güç değerleri görülmektedir. Toplam 37kW aktif ve 8kVAr lik reaktif güç bulunmaktadır. Şekil 8: Sistemden çekilen güçler. Şekil 9 da ise STATCOM un devrede olması sayesinde ana hattan reaktif güç çekilmediği görülmektedir. Aktif güç yine 37kW dır. Fakat STATCOM yüklerin çektiği 8kVAr lik reaktif gücü başarılı bir şekilde elimine etmiştir. Burada kullanılan BMD ler düzgün çalışarak gerektiği şekilde kondansatörleri devreye alıp çıkartmıştır. [2] O. Ö. Mengi ve İ. H. Altaş, "Fotovoltaik ve Yakıt Hücreli Karma Temiz Enerji Sisteminin Modellenmesi ve Simülasyonu", Ulusal Temiz Enerji Günleri (UTEG 2008), İstanbul, 17-20 Aralık 2008. s: 683-690. [3] J. Sun, D. Czarkowski, ve Z. Zabar, Voltage Flicker Mitigation Using PWM-Based Distribution STATCOM, Proceedings of the IEEE Power Engineering Society Summer Meeting, 1, 2004, s. 616-621. [4] P. Rao, M.L. Crow ve Z. Yang, STATCOM Control for Power System Voltage Control Applications, IEEE Transaction on Power Delivery, vol.15, no.4, 2000, s. 1311-1317. [5] Z. Ural, M.T. Gencoglu and B. Gumus, Dynamic simulation of a PEM fuel cell system, Proceedings 2nd International Hydrojen Energy Congress and Exhibition (IHEC 2007), Istanbul, Turkey. [6] O.Ö. Mengi ve I.H. Altas, Fuzzy Logic Control for a Wind/Battery Renewable Energy Production System, Turk J Elec Eng & Comp Sci, vol.20, no.2, 2012, s. 187-206. [7] I.H. Altas ve A.M. Sharaf, A Generalized Direct Approach for Designing Fuzzy Logic Controllers in Matlab/Simulink Gui Envirement, International Journal of Information Technology and Intelligent Computing, Int. J. IT&IC, 2007, no.4 vol.1. 5.Teşekkür Bu bildiride sunulan çalışmalar, TÜBİTAK-114E474 No.lu Küçük Ölçekli Rüzgar Türbinlerinde Yeni Ve Akıllı Bir Statcom Tasarımı ve Uygulaması isimli proje kapsamında yürütülmüştür. Yazarlar, sağlanan destekten dolayı TÜBİTAK a teşekkür ederler. 6. Kaynaklar [1] V. Quasching, Understanding Renewable Energy Systems, Earthscan Company, England, 2005. - 283 -