Browsing by Author "Ablay, Günyaz"

Now showing 1 - 11 of 11

A Horizontal Magnetic Tweezer for Single Molecule Micromanipulations
(Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2018) Ablay, Günyaz; Böyük, Mustafa; Eroǧlu, Yakup; İçöz, Kutay; 01. Abdullah Gül University
Magnetic tweezers are able to manipulate cells or biomolecules for various applications and measurements. In this work, a horizontal magnetic tweezer is designed, modeled and controlled for single molecule manipulations. A method is presented for dynamic modeling of horizontal magnetic tweezers. A linear control method is designed to ensure a wide range of operation conditions with zero steady-state error. The horizontal magnetic tweezer is able to generate a wide range of piconewton scale forces on a superparamagnetic microparticle for single molecule separation, and biosensor developments. © 2019 Elsevier B.V., All rights reserved.
Citation - Scopus: 21
Lyapunov Exponent Enhancement in Chaotic Maps With Uniform Distribution Modulo One Transformation
(Akif AKGUL, 2022) Ablay, Günyaz; 01. Abdullah Gül University
Most of the chaotic maps are not suitable for chaos-based cryptosystems due to their narrow chaotic parameter range and lacking of strong unpredictability. This work presents a nonlinear transformation approach for Lyapunov exponent enhancement and robust chaotification in discrete-time chaotic systems for generating highly independent and uniformly distributed random chaotic sequences. The outcome of the new chaotic systems can directly be used in random number and random bit generators without any post-processing algorithms for various information technology applications. The proposed Lyapunov exponent enhancement based chaotic maps are analyzed with Lyapunov exponents, bifurcation diagrams, entropy, correlation and some other statistical tests. The results show that excellent random features can be accomplished even with one-dimensional chaotic maps with the proposed approach. © 2023 Elsevier B.V., All rights reserved.
Manyetik Levitasyon Sisteminin Kayan Kip ve PID Temelli Referans Takip Kontrolü ve Donanım İçeren Benzetim Testleri
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2016) EROĞLU, YAKUP; Eroğlu, Yakup; Ablay, Günyaz; AGÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı; EROĞLU, YAKUP; 01. Abdullah Gül University
Manyetik levitasyon sistemleri birçok alanda sürtünmesiz, güvenli, hızlı ve ekonomik işlem sağlamaya yatkındır. Bu sistemlerin etkinliği ve uygulanabilirliği geri beslemeli kontrol tasarımını zorunlu kılar. Manyetik levitasyon sisteminin pozisyon kontrol problemi, kademeli bir kontrol metoduyla çözülebilir. Bu tezde, kayan kip ve PID temelli kademeli kontrolörler, manyetik levitasyon sistemine yüksek pozisyon kontrol performansı ve dayanıklılığı mümkün kılmak için tasarlandı. Kayan kip temelli kademeli kontrolör manyetik levitasyonu kontrol etmek için önerildi. Ek olarak, iç akım döngüsünün kayan kip temelli kontrolörleri, sistemin elektromanyetik bobinin indüktans ilişkili belirsizliklerin etkilerini elemek için tasarlandı. Dış pozisyon döngüsü için kayan kip temelli kontrolörler, mekanik bölümün doğrusallaştırılmasından kaynaklı denge noktasındaki bozucuları elemek için tasarlandı. Sonuç olarak, bütün kademeli tasarlanmış kontrolörlerin nümerik simülasyon ve deneysel sonuçları, metodun etkinliğini göstermek için gösterildi ve kıyaslandı.
Micro Manyetik ve Parçacıklarının Manipülasyonuna Yönelik Sistem Tasarımı
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2018) BÖYÜK, MUSTAFA; Böyük, Mustafa; İçöz, Kutay; Ablay, Günyaz; AGÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı; BÖYÜK, MUSTAFA; 01. Abdullah Gül University
Manyetik cımbızlar çeşitli uygulamalar ve ölçümler için hücreleri veya biyomolekülleri manipüle edebilir. Tek moleküllü manipülasyonlar için bir elektromanyetik mikro manipülatör tasarlandı, modellendi ve kontrol edildi. Elektromanyetik cımbız mikron boyutlu süperparamanyetik parçacıkları uygun kontrol mekanizması yardımıyla kontrol edebilir. Bu parçacıklar, hedef biyomoleküllerin yakalanması için reseptörler ile fonksiyonel hale getirilebildiğinden dolayı yüklü partiküller harici bir manyetik alan kullanılarak belirli bir yere taşınabilirler. Manyetik tek kutup ve manyetik devre yaklaşımları, manyetik sistemin dinamik denklemini modellemek için bu çalışmada kullanıldı. Ofset akım tabanlı geri besleme ile doğrusallaştırma yaklaşımı bir kontrolör tasarlanarak, sıfır kararlı-durum hatasıyla geniş çalışma koşulları sağlandı. Tek parçacığın konumunu bulmak için görüntü tabanlı algoritma geliştirilmiştir. Türetilmiş model ve kontrol sistemini doğrulamak için sayısal simülasyonlar yapılır. Tasarlanan manyetik sistem, 1 ila 10 mikrometre çapındaki manyetik bir parçacığı 1 amperden az bir akımla kontrol etmek için 1-100 pN arasında kuvvet uygulayabilmektedir. Manyetik yönlendirici sistemi, tek hücre ayrımı, ve biyosensör gelişmeleri için kullanılabilir.
Citation - Scopus: 2
A Model-Free Continuous Integral Sliding Mode Controller for Robust Control of Robotic Manipulators
(Intelektual Pustaka Media Utama, 2023) Ablay, Günyaz; 01. Abdullah Gül University
This paper proposes a model-free continuous integral sliding mode controller for robust control of robotic manipulators. The highly nonlinear dynamics of robots and load disturbances cause control challenges. To achieve tracking control under load disturbances and nonlinear parameter variations, the controller is constructed with three continuous terms including an integral term that acts as an adaptive controller. The proposed controller is able to accomplish a non-overshoot transient response, a short settling time, and strong disturbance rejection performance for robotic manipulators. The developed model-free control method is implemented on the PUMA 560 robotic manipulator, and its performance is compared with the proportional-derivative (PD) plus gravity controller. Numerical results under measurement noise and load disturbances are provided in order to show the efficacy, validity, and feasibility of the method. © 2024 Elsevier B.V., All rights reserved.
Citation - Scopus: 1
Modeling and Simulation of Advanced Nuclear Reactors
(IEEE Computer Society help@computer.org, 2013) Ablay, Günyaz; 01. Abdullah Gül University
Advanced nuclear power plants are currently being proposed with a number of various designs. However, there is a lack of modeling and control strategies to deal with load following operations. This research investigates a possible modeling approach for advanced nuclear power plants in order to provide an assessment way to the concept designs. The modeling approach covers linear and nonlinear reactor modeling and linear modeling of heat exchanger-turbine- generator systems. Numerical results are presented on an example molten-salt type nuclear power plant system to demonstrate the validity and effectiveness of the modeling approach. © 2013 IEEE. © 2014 Elsevier B.V., All rights reserved.
Citation - WoS: 10
Citation - Scopus: 13
An Observer-Based Fault Diagnosis in Battery Systems of Hybrid Vehicles
(IEEE Computer Society help@computer.org, 2013) Ablay, Günyaz; 01. Abdullah Gül University
Hybrid electric vehicles (HEVs) currently use Nickel-Metal Hydride (Ni-MH) batteries which have advantages of design flexibility, superior power, environmental acceptability and recyclability, long life, wide-range operating temperature and low cost. No matter how good a battery is, a failure can always occur in a battery leading to serious inconvenience, performance deterioration and costly replacement. Thus, it is desirable to be able to detect the underlying degradation and to predict level of unsatisfactory performance. By using current, voltage and temperature measurements of Ni-MH batteries, they can be modeled so that the internal dynamics of the batteries can be estimated and state of health of the batteries can be predicted for secure and long-life operations. An observer-based fault diagnosis approach is designed to analyze the state of health of the Ni-MH battery system of HEVs in this study. Real-world input data is used to assess the efficiency of the approach in the existence of uncertainties. The possible sensor faults and unexpected parameter deviations are diagnosed efficiently with statistical evaluation of the generated residuals. © 2013 The Chamber of Turkish Electrical Engineers-Bursa. © 2020 Elsevier B.V., All rights reserved.
Citation - Scopus: 2
PI-V plus Sliding Mode Based Cascade Control of Magnetic Levitation
(Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2016) Eroǧlu, Yakup; Ablay, Günyaz; 01. Abdullah Gül University
Magnetic levitation systems are able to provide frictionless, reliable, fast and economical operations in wide-range applications. The effectiveness and applicability of these systems require precise feedback control design. The position control problem of the magnetic levitation can be solved with robust current control approaches. A cascade control approach consisting of PI-velocity plus sliding mode control (PI-V plus SMC) is designed to render high control performance and robustness to the magnetic levitation. It will be shown that the SMC designed for electrical part of the plant (current controller) is able to eliminate the effects of the inductance related uncertainties of the electromagnetic coil of the plant. Experimental results are provided to validate the efficacy of the approach. © 2016 Elsevier B.V., All rights reserved.
Proses Kontrol Sistemleri İçin Kayan Kipli Kontrol Geliştirilmesi Ve Fpga-Temelli Pratik Uygulanması
(2016) Ablay, Günyaz; Eroğlu, Yakup; 0000-0003-2862-6761; AGÜ, Mühendislik Fakültesi, Elektrik - Elektronik Mühendisliği Bölümü; Ablay, Günyaz; 01. Abdullah Gül University
Dayanıklı ve etkin proses kontrol sistemleri proseslerin çalışma güvenliğini ve güvenirliğini sağlamak için endüstride en çok istenen kontrol sistemleridir. Mevcut proses kontrol yaklaşımları büyük çoğunlukla PID kontrol ve ampirik proses modelleri temellidir. Böyle klasik yaklaşımlar proses dinamiğindeki nonlineerlikler, bozucular ve parametre değişikliklerinin varlığında dayanıklılık ve performans sorunlarına neden olabilmektedir. Örneğin, Amerika Birleşik Devletleri?nde proses kontrol sistemlerinin üstesinden gelemediği anormal durumlar, yaklaşık 10 milyar dolarlık yıllık gelir kaybına neden olmaktadır. Bunun temel sebebi, klasik kontrol yaklaşımlarıyla kontrol sistemlerinin dayanıklılık sorunlarının çözülememesidir. Çünkü klasik metotlar dayanıklı olmayan yaklaşımlardır ve proseslerin iç dinamikleri ile ilgili bilgilerden yeterince faydalanamamaktadırlar. Ayrıca, kontrol yapılarındaki çok çeşitlilik ve oldukça genel akort metotlarının kullanılması proses kontrol sistemlerinin performansını düşürmektedir. Bu projede hem ayrıntılı durum-uzay modeli ile tanımlanan hem de indirgenmiş-mertebeli modeller (giriş?çıkış modelleri) ile tanımlanan prosesler için kayan kipli kontrol (KKK) metotları geliştirilmiştir. Geliştirilen KKK metotları endüstride oldukça yaygın bir şekilde kullanılan PID kontrolörler ile performans yönünden karşılaştırmalı olarak verilmiştir. Önerilen kontrol metotları, belirsizliklerin varlığında prosesin kararlılığını artırmakta ve optimuma yakın performans verebilmektedir. Geliştirilen metotların etkinliği nümerik simülasyonlar ve deneysel çalışmalar ile gösterilmiştir. Deneysel çalışmalarda DC servo sürücülü konveyör sistemi ve manyetik levitasyon sisteminin dayanıklı kontrolü yapıldı. Manyetik levitasyon teknolojisi temassız ve sürtünmesiz hareketi mümkün kıldığından özellikle yüksek hızlı trenler ve yüksek doğruluk ile çalışması gereken sistemlerde tercih edilir. Ancak sistemin doğal yapısı kararsızdır, nonlineer bir dinamiğe sahiptir ve zamanla değişen endüktans değerine sahiptir. Bu nedenle, bu projede kapsamında geliştirilen dayanıklı KKK metotları manyetik levitasyon sistemine uygulanmış ve oldukça iyi sonuçlar alındığı gösterilmiştir.
Citation - Scopus: 5
Sliding Mode Control of a Switched Reluctance Motor Drive With Four-Switch Bi-Directional DC-DC Converter for Torque Ripple Minimization
(Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2020) Ates, Ertugrul; Tekgun, Burak; Ablay, Günyaz; 01. Abdullah Gül University; 02. Mühendislik Fakültesi; 02.05. Elektrik & Elektronik Mühendisliği
In this paper, a method to drive switched reluctance motors (SRM) with a modular four-switch bidirectional DC-DC converter and an H-bridge is proposed. The DC-DC converter operates as a buck or a boost converter with constant frequency to control each phase current while the H-bridge inverter switches only twice in a period to adjust the polarity of the phase voltage. Sliding mode control is designed to have fast and robust current control in the DC-DC converter. The sliding surface equation which is derived for all operation modes including buck and boost modes in motoring and regenerating conditions is defined with the estimated inductor current. The proposed drive system eliminates the bulk DC-capacitors and allows one to adjust the bus voltage individually for all phases. Moreover, the proposed system topology works with only one high-frequency switching device in the DC-DC conversion stage rather than two in conventional drives which provides a simpler current control and reduced switching losses. © 2020 Elsevier B.V., All rights reserved.
Citation - WoS: 1
Citation - Scopus: 2
Steam Generator Level Control With an Observer-Based Algebraic Approach
(IEEE Computer Society help@computer.org, 2013) Ablay, Günyaz; 01. Abdullah Gül University
Level control systems are used to maintain the steam generator water level within the prescribed narrow limits and to provide constant supply of steam during power demand variations. The current level control systems are often found to be unsatisfactory during startup and low power operations. A robust nonlinear estimator-based optimal algebraic control is developed for level control systems to solve the water level tracking problem during power demand variations. It is shown that the proposed control provides an optimal and robust water level tracking with a single automatic controller over the complete range of power operation in the presence of plant uncertainties and noisy measurements. © 2013 The Chamber of Turkish Electrical Engineers-Bursa. © 2020 Elsevier B.V., All rights reserved.