Elektrik makinaları deney setlerine eşzamanlı erişim sağlayabilen bir e-laboratuvar tasarımı


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2014

Öğrenci: AYBERK CALPBİNİCİ

Danışman: ERDAL IRMAK

Özet:

Mühendislik ve teknik eğitim alanında verilen teorik bilgiler uygulamalar ile desteklendiğinde daha öğretici olmakta ve aynı zamanda öğrencilerin mesleki tecrübe kazanmalarına yardımcı olmaktadır. Fakat laboratuvardaki malzeme eksiklikleri, deney düzeneklerinin hazırlanmasındaki tecrübeli öğretici eksikliği, zaman yetersizliği, kalabalık sınıflar ve uygulama anında meydana gelecek iş kazalarından dolayı uygulama öğretimleri çoğu zaman gerçekleştirilememektedir. Ayrıca gelişen internet teknolojisi sonucunda yaygınlaşan uzaktan öğretim beraberinde uygulamalı dersler için gerekli laboratuvar ihtiyacını ortaya çıkarmıştır. Bu tür ihtiyaçlardan dolayı web üzerinden uzaktan deney yapma imkânı sağlayan e-laboratuvar düzenekleri geliştirilmiştir. Fakat uygulama yapmak için tasarlanan internet laboratuvarları tek bir kişinin sisteme bağlanıp deney yapmasına imkân vermesinden dolayı yaygın bir şekilde kullanıma sunulamamaktadır. Literatürdeki bu soruna çözüm geliştirmek amacıyla bu tez çalışmasında tek bir sunucu üzerinden temel elektrik makinaları deneylerinin gerçek zamanlı olarak aynı anda yapılabilmesini sağlayan bir e-laboratuvar geliştirilmiştir. Sistemde deneylerin eş zamanlı yürütülebilmesi için paralel işlem yapabilme özelliği olan FPGA kullanılmış, böylece tek bir arayüz üzerinden tek bir kontrol elemanı ile deneyler gerçekleştirilmiştir. Sunulan e-laboratuvar uygulamasında örnek çalışma olarak DA motorun PI temelli hız kontrol deneyi, adım motorunun açı kontrol deneyi ve RC servo motorun pozisyon kontrol deneyi ele alınmıştır. Çalışmada kullanılan FPGA'in hassas ve paralel işlem yapmasından dolayı deneysel verilerin herhangi kayıp olmadan web ortamına grafiksel ve sayısal olarak aktarıldığı tespit edilmiştir. Sistem, kolay bir şekilde yeni deney düzeneklerinin eklenebilmesinden dolayı rahatlıkla geliştirilebilecek bir altyapıya sahiptir. Böylece e-laboratuvar uygulamalarına olan talebin artması ve bu alandaki çalışmaların yaygınlaşması beklenmektedir.