1,721,293 research outputs found
Implementation of Dormand-Prince based chaotic oscillator designs in different IQ-Math number standards on FPGA
Get PDFChaos and chaotic systems, one of the most important work areas in recent years, are used in areas such as cryptology and secure communication, industrial control, artificial neural networks, random number generators and image processing. The most basic structure used in these studies is a chaotic oscillator design that produces a chaotic signal. Chaotic oscillators are expressed by using differential equations. Numerical algorithms such as Euler, Heun, fourth order Runge-Kutta-4 (RK4), fifth order RK5-Butcher and Dormand-Prince are used for solving these differential equations. When the current literature is searched, chaotic oscillator designs are found by Euler, Heun, RK4 and RK5- Butcher method. However, FPGA-based chaotic oscillator design studies have not been found using the Dormand-Prince method, which produces more accurate solutions than other methods. In this work, self-excited attractor chaotic system was first designed in 16I-16Q, 14I-14Q, 12I-12Q, 10I_10Q, 8I-8Q IQ-Math number standards on FPGA using Dormand-Prince numerical algorithm and encoded in VHDL language. Xilinx ISE Design Tools were used to design the chaotic system. The design was synthesized and tested for the Xilinx Virtex-6 FPGA chip. Using the Xilinx ISE design tool, the chip statistics and maximum operating frequency obtained after the "Route-Place" operation are presented. In future work, safe communication and real random number generator applications can be realized by using the Dormand-Prince based oscillator design presented in this study.This research has been supported by grant number 18.FEN.BİL.50 from Afyon Kocatepe University Scientific Research Projects Coordination Unit
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Get PDFThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Get PDF“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
FPGA based programmable circuit design
Get PDFFPGA (Field Programmable Gate Array-Alan Programlanabilir Kapı Dizileri) üretiminden sonra ihtiyaç duyulan yapıya bağlı olarak programlanabilir tümleşik devrelerdir. FPGA çiplerinin tekrar tekrar programlanabilme özelliği olmasından ASIC (Application Specific Integrated Circuit-Uygulamaya Özel Tümleşik Devre) yapılarına göre daha avantajlıdır. Başta savunma sanayii olmak üzere kriptoloji, görüntü ve ses işleme, yapay zeka, uydu ve radar haberleşmesi, tüketici elektroniği, tıp elektroniği gibi birçok alanda kullanılmaktadır. Ancak hali hazırda kullanılan FPGA geliştirme kartları dışa bağımlı olarak yurtdışından temin edilmektedir. Bu nedenle ilgili FPGA geliştirme kartları çok yüksek maliyetler ile elde edilmekte ve bu alanda çalışmak isteyenlerin FPGA devre kartlarına ulaşması oldukça zorlaşmaktadır. Bu tez çalışmasında, hali hazırda dışa bağımlı olarak yurtdışından temin edilerek çok yüksek maliyetler ile kullanılan FPGA geliştirme kartlarına alternatif olarak daha düşük maliyet ile mühendislik eğitim ve uygulamalarında kullanılabilecek yerli bir FPGA devre kartı tasarlanması amaçlanmıştır. Bu amaçla FPGA-tabanlı sistem tasarımı alanında gelişim sağlamak isteyen tasarım mühendisleri için aşama aşama devre tasarımı anlatılacak ve uygu-lama yapılarak devrenin çalışması hakkında bilgiler sunulacaktır. Devrenin çizimlerinde Altium PCB Design Software & Tools programı veya Easy-PC PCB Design Software Programı kullanılacaktır. Xilinx ISE Design Tools/Vivado programında VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language-Çok Yüksek Hızlı Tümleşik Devre Donanımı Tanımlama Dili) dilinde tasarlanan sistemlerin tasarlanacak devre kartında test edilebilmesi amacı ile gerekli program JTAG (Joint Test Action Group) ara yüzü ile yüklenecektir. Donanım mali-yetinin minimize edilebilmesi açısından tasarlanacak FPGA geliştirme kartı uygulamaya özel olarak en az sayıda donanım ile gerçekleştirilecek olup gerekli durumlarda yardımcı ek devrelerin sayısı arttırılarak, tasarlanan kartın daha yetenekli hale gelebilmesi sağlanacaktır.In this thesis, it is aimed to design a domestic FPGA circuit board that can be used in engineering education and applications with a lower cost as an alternative to the FPGA development boards that are already used with very high costs, which are already imported from abroad. For this purpose, step-by-step circuit design will be explained for design engineers who want to develop in the field of FPGA-based system design, and information about the operation of the circuit will be presented by making an application. Altium PCB Design Software & Tools program or Easy-PC PCB Design Software Program will be used in the drawings of the circuit. In Xilinx ISE Design Tools/Vivado program, the necessary program will be loaded with the JTAG (Joint Test Action Group) interface in order to test the systems designed in the VHDL (Very High Speed ??Integrated Circuit Hardware Description Language) language on the circuit board to be designed. . In order to minimize the hardware cost, the FPGA development board to be designed will be implemented with the minimum number of hardware specific to the application, and the number of auxiliary additional circuits will be increased when necessary, so that the designed board will become more capable
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Get PDFWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Linking the chemical profile with the biological activities of Reaumuria alternifolia from Turkish flora
No full textThe chemical composition and in vitro bioactivity of five Reaumuria alternifolia extracts obtained using solvents of different polarities (hexane, ethyl acetate, dichloromethane, methanol, and water) were investigated. LC-MSn analysis revealed the presence of phenolic acid derivatives, flavonoids, tannins, and anthocyanins as bioactive molecules in the examined plant material, the majority identified in the methanol extract. Bioactivity was evaluated in vitro through antioxidant, enzyme inhibitor, and cytotoxic assays. Extracts presented a significant biological potential, with the methanol extract being the most effective. The analyzed extracts showed that this readily available raw material is a rich source of phytonutrients, primarily antioxidant compounds. This research raises curiosity about the future perspective of Turkish Reaumuria alternifolia extracts, for the formulation of new products as nutritional supplements or improving the quality of existing products. These potential applications inspire hope for the future of natural product development and its impact on human health
Real tıme realızatıon of basıc ımage processıng algorıthms on fpga
No full textSon yıllarda yoğun çalışma yapılan alanlardan birisi olan görüntü işleme, birçok mühendislik alanında başarıyla kullanılmaktadır. Görüntü işleme, girişleri ve çıkışları görüntüler olan işlemleri ve ayrıca bu görüntülerden öznitelikleri çıkartan süreçleri kapsamaktadır. Bu süreçlere, bölütleme, morfolojik işlemler, kenar bulma, köşe bulma ve filtreleme gibi işlemler örnek olarak verilebilir. Bu işlemler için kullanılan Resim veya görüntüler piksellerden oluşmaktadır. Bir VGA (Video Graphics Array (Video Grafik Dizisi)) aracılığı ile aktarılan 640x480 piksel boyutundaki bir görüntü üzerinde işlem yapılabilmesi için 307,200 adet verinin hesaplanması gerekmektedir. Görüntü kalitesi veya boyutu arttığında işlem hacmi de büyümektedir. Bu işlemlerin gerçek zamanlı yapılabilmesi için yüksek hızlı ve paralel işlem yapabilen sayısal platformlara ihtiyaç duyulmaktadır. Sunulan bu çalışmada, köşe algılama algoritmalarından FAST (Features from Accelerated Segment Test (Hızlandırılmış Segment Testinden Özellikler)) ve Harris köşe algılama algoritmaları, kenar bulma algoritmalarından Sobel kenar bulma algoritması, morfolojik işlem algoritmalarından yayma ile aşındırma yöntemleri ve renk değiştirme algoritması FPGA (Field Programmable Gate Array (Alanda Programlanabilir Kapı Dizileri)) çipleri üzerinde çalışmak üzere gerçek zamanlı olarak tasarlanmıştır. Tasarlanan gerçek zamanlı görüntü işleme algoritmalarında Xilinx Vivado Design Suite HLx kullanılmıştır. Gerçek zamanlı görüntüler HDMI (High Defination Multimedia Interface (Yüksek Çözünürlüklü Çoklu-Ortam Arayüzü)) aracığıyla kameradan alınmıştır. Alınan gerçek zamanlı görüntü verilerinin FPGA üzerinde işlenebilmesi için VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language (Çok Yüksek Hızlı Tümleşik Devre Donanımı Tanımlama Dili)) kullanılmıştır. Yapılan tüm tasarımlar Xilinx Zybo Z7-20 kartı üzerinde gerçeklenmiştir. FPGA-tabanlı tasarımların sonuçlarından elde edilen görüntü verileri HDMI aracılığıyla monitöre aktarılmıştır. Xilinx Zybo Z7-20 FPGA kartı üzerinde çalışmak üzere tasarımı yapılan gerçek zamanlı görüntü işleme algoritmalarından elde edilen sonuçlar sunulmuştur.Image processing, which has been one of the areas of intensive work in recent years, has been successfully used in many engineering fields. Image processing includes processes whose inputs and outputs are images, as well as processes that extract attributes from these images. Examples of these processes are segmentation, morphological operations, edge finding, corner finding and filtering. The pictures or images used for these operations consist of pixels. 307,200 pieces of data need to be calculated in order to be able to process an image of 640x480 pixels, which is transferred via a VGA (Video Graphics Array). As image quality or size increases, the transaction volume also increases. In order to carry out these transactions in real time, digital platforms that can perform high speed and parallel transactions are required. In this study presented, FAST (Features from Accelerated Segment Test) and Harris corner detection algorithms, Sobel algorithm from edge detection algorithms, spreading and erosion methods from morphological processing algorithms, and color changing algorithm FPGA (Field Programmable It is designed to run on Gate Array (Field Programmable Gate Arrays) chips in real time. Xilinx Vivado Design Suite HLx was used in the designed real time image processing algorithms. Real-time images were taken from the camera via HDMI (High Definition Multimedia Interface). VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language) was used to process the real-time image data received on FPGA. All the designs were implemented on the Xilinx Zybo Z7-20 card. Image data obtained from the results of FPGA-based designs were transferred to the monitor via HDMI. The results obtained from real-time image processing algorithms designed to work on Xilinx Zybo Z7-20 FPGA board are presented
Desıgn of fpga-based ecg sımulator wıth vhdl
No full textTıbbi cihazların fonksiyonel testi ve kalibrasyonu, periyodik olarak yapılması gereken rutin bir faaliyettir. Bu doğrultuda kardiyolojik alanlarda kullanılmak üzere yaşamsal belirti sinyallerini üreten dijital EKG Simülatörü test cihazları geliştirilmiştir. Cihaz, klasik ve modern EKG (Elektrokardiyograf) ve fizyolojik izleme sistemlerinin performansını değerlendirmek için bir dizi normal sinüs ritmi, aritmi ve test dalga formları içerir. Bu çalışmada, yaşamsal belirti sinyallerinden Normal Sinüs Ritmi, 13 adet aritmik EKG sinyali (Ventriküler Taşikardi, Sinüs Bradikardi, Sinüs Taşikardi, Supraventriküler Taşikardi, Ventriküler Paced, Atrial Flutter, Birinci derece AV Blok, İkinci derece AV Blok Tip-1, Ventriküler Fibrilasyon, Prematüre Ventriküler Kompleks, Atrial Fibrilasyon, İkinci derece AV Blok Tip-2, Üçüncü derece AV Blok), NIBP, ETCO2 ve SPO2 sinyalleri öncelikle matematiksel olarak Matlab üzerinde tasarlanmış ve ardından VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language (Çok Yüksek Hızlı Tümleşik Devre Donanımı Tanımlama Dili)) ile Xilinx-Vivado programında FPGA (Field Programmable Gate Array (Alanda Programlanabilir Kapı Dizileri)) tabanlı modellenmesi yapılmıştır. Sinyallere ait matematiksel çıkarım literatüre ve MIT-BIH aritmi veri tabanının Physiobank ATM bölümünden incelenen çok sayıda EKG sinyalinin zaman ve genlik değerlerine uygun olarak özgün bir şekilde oluşturulmuştur. Bu sinyaller biyomedikal kalibrasyon uygulamalarında ve EKG simülatörlerinde kullanılmak amacıyla Zynq-7000 XC7Z020 FPGA çipi için sentezlenmiş olup, bu geliştirme kartı ile uyumlu çalışan 14-bit AD9767 DAC (Digital-Analog Converter (Dijital-Analog Çevirici)) modülü vasıtasıyla modellenen yaşamsal belirti sinyallerinin 4 kanallı bir osiloskoptan gerçek zamanlı olarak gözlemlenmesi sağlanmıştır. Matlab tabanlı yaşamsal belirti sinyalleri referans kabul edilerek FPGA-tabanlı yaşamsal belirti sinyalleri tasarımından elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Place-Route işleminin ardından elde edilen FPGA çip kaynak tüketim değerleri, tasarımdan elde edilen test sonuçları, tasarlanan sinyallere ait MSE (Mean Squared Error (Ortalama Karesel Hata)) değerleri, sistemin ve her bir sinyalin çalışma frekansları sunulmuştur. Bu çalışma ile donanımsal olarak tasarlanan FPGA-tabanlı yaşamsal sinyali üretim sisteminin, FPGA çipleri kullanılarak tasarlanabileceği ve biyomedikal kalibrasyon uygulamalarında önemli rol oynayan EKG Simülatörlerinde güvenli bir şekilde kullanılabileceği gösterilmiştir.Functional testing and calibration of medical devices is a routine activity that should be performed periodically. In this direction, digital ECG Simulator test devices that produce vital signs signals have been developed for use in cardiological fields. The device includes a range of normal sinus rhythm, arrhythmia and test waveforms to evaluate the performance of classical and modern ECG (Electrocardiograph) and physiological monitoring systems. In this study, the vital signs Normal Sinus Rhythm, 13 arrhythmic ECG signals (Ventricular Tachycardia, Sinus Bradycardia, Sinus Tachycardia, Supraventricular Tachycardia, Ventricular Paced, Atrial Flutter, First Degree AV Block, Second Degree AV Block Type-1, Ventricular Fibrillation, Premature Ventricular Complex, Atrial Fibrillation, Second-degree AV Block Type-2, Third-degree AV Block), NIBP, ETCO2, and SPO2 signals were first mathematically designed on Matlab and then FPGA (Field Programmable Gate Array) based modeling was done with VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language) in Xilinx-Vivado. The mathematical inference of the signals was created in accordance with the literature and the time and amplitude values of many ECG signals examined from the Physiobank ATM section of the MIT-BIH arrhythmia database. These signals are synthesized for the Zynq-7000 XC7Z020 FPGA chip to be used in biomedical calibration applications and ECG simulators, and the vital signs signals modeled by the 14-bit AD9767 DAC (Digital-Analog Converter) module working in harmony with this development board are observed in real-time over a 4-channel oscilloscope. Matlab-based vital signs signals were taken as reference and compared with the results obtained from FPGA-based vital signs design. The FPGA chip resource consumption values obtained after the Place-Route process, the test results obtained from the design, the MSE (Mean Squared Error) values of the designed signals, the operating frequencies of the system, and each signal are presented. In this study, it has been shown that the hardware designed FPGA-based vital signal generation system can be designed using FPGA chips and can be safely used in ECG Simulators, which play an important role in biomedical calibration applications
Optimal control of permanent magnet synchronous motor (pmsm) with advanced control strategies
Get PDFSabit Mıknatıslı Senkron Motorlar (SMSM), rotorunda geleneksel manyetik bobinler yerine kalıcı mıknatısların kullanıldığı bir senkron motor türüdür. Bu tasarım, geniş uygulama alanlarında yüksek verimlilik ve kararlı performans ile karakterize edilmiştir. SMSM'ler, yüksek tork sağlama yetenekleri, çeşitli koşullar altında yüksek çalışma verimi ve yüksek hız performansı nedeniyle elektrikli araçlar, hava taşıtları ve robotik gibi endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Özellikle modern elektrikli araçlar gibi yüksek itiş gücü gerektiren sistemlerde, bu motorların uygun bir sürücü sistemi ile entegrasyonunun kritik öneme sahip olduğu vurgulanmıştır. Bu çalışmada, SMSM'nin matematiksel modeli oluşturulmuş ve sürücü sistemleri Matlab/Simulink ortamında gerçekleştirilmiştir. İlk olarak, SMSM'yi kontrol etmek için Doğrudan Tork Kontrolü (DTC) algoritması tasarlanmış ve uygulanmıştır. DTC algoritmasının, karmaşık dönüşümlere ihtiyaç duymadan tork ve manyetik akıyı doğrudan düzenlemesi nedeniyle hızlı dinamik tepki sergilediği gözlemlenmiştir. Ayrıca, DTC algoritmasının simülasyonu için C# programlama dili kullanılarak bir arayüz geliştirilmiş ve bu arayüzün elektrikli araçlarda kullanılan gömülü sistemlere entegrasyonu kolaylaştırılmıştır. Bunun yanı sıra, SMSM'nin kontrolü için V/f Kontrol Algoritması tasarlanmış ve açık çevrim ile kapalı çevrim kontrol stratejileri analiz edilerek karşılaştırılmıştır. V/f kontrolünün, sabit gerilim/frekans oranını koruyarak motorun farklı hızlarda kararlı çalışmasını sağladığı ve basitliği nedeniyle düşük maliyetli bir çözüm sunduğu belirlenmiştir. Ayrıca, Alan Yönlendirmeli Kontrol (FOC) algoritmasına, motor performansını artırmak amacıyla Bulanık Mantık Denetleyicisi (FLC) ve Parçacık Sürü Optimizasyonu (PSO) tekniklerinin entegre edildiği hibrit bir yaklaşım geliştirilmiştir. Bu yöntemle, dinamik koşullar altında tork ve manyetik akının hassas kontrolü sağlanarak yüksek performanslı çalışma elde edilmiştir. Motorun matematiksel denklemlerine dayalı olarak hız ve tork hesaplamalarını gerçekleştiren özel bir birim tasarlanmıştır. Park dönüşümü kullanılarak akım ve gerilim sinyallerinin hesaplandığı bir birim de uygulanmıştır. Kontrol sistemleri ve algoritmalar, Matlab/Simulink ortamında farklı çalışma koşulları altında test edilmiş; hız, tork, akım ve gerilim sinyallerinin davranışları analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, motor performansı ve kontrol stratejilerinin etkinliği hakkında önemli bilgiler sunmuştur. FOC tabanlı kontrol algoritmasında, başlangıç sırasında hız cevabının 0.15 s gibi kısa bir sürede istenen değerde kararlı hale geldiği ve aşım olmadığı gözlemlenmiştir. DTC'nin tork çıkış sinyali incelendiğinde, kontrol sisteminin referans sinyalini doğru bir şekilde takip ettiği ve 0.01 s içinde hedef değere ulaştığı tespit edilmiştir. DTC sisteminin dinamik performansının yüksek olduğu ve tork referansındaki değişimlere hızlı tepki verdiği kanıtlanmıştır. Ayrıca, yüksek hızlara ulaşmada yaklaşık 0.5 saniyelik küçük bir gecikme ile iyi bir hız takip performansı sağlandığı görülmüştür. V/f algoritması uygulandığında, sabit manyetik akı korunarak kararlı hız kontrolü sağlanmış ve yük değişimlerine karşı sistemin tepkisinin iyileştirildiği gösterilmiştir. Enerji kayıplarının azaltılmasıyla birlikte yüksek verimlilik ve güvenilir performans elde edilmiştir.Permanent Magnet Synchronous Motors (PMSMs) are a type of synchronous motor that utilizes permanent magnets in the rotor instead of traditional magnetic coils. This design is characterized by high efficiency and stable performance across a wide range of applications. PMSMs are widely employed in industries such as electric vehicles, aircraft, and robotics due to their ability to deliver high torque, high operating efficiency, and high-speed operation under various conditions. These motors are particularly suitable for applications requiring high torque and reliability, especially in systems demanding high propulsion power, such as modern electric vehicles. Consequently, the selection of an appropriate drive system for these motors is of critical importance. In this study, a mathematical model of a PMSM has been developed, and its drive systems have been implemented using the Matlab/Simulink environment. Initially, a Direct Torque Control (DTC) algorithm was designed and implemented to control the PMSM. The DTC algorithm is characterized by its fast dynamic response, as it directly regulates torque and flux without the need for complex transformations. Additionally, a programming interface has been developed using C# programming language to simulate the DTC algorithm. The interface has been programmed using C# to facilitate its application in embedded systems for electric vehicles. Furthermore, a V/f control algorithm has been designed and implemented to regulate the PMSM, with an analysis and comparison of open-loop and closed-loop control strategies. The V/f control has been designed to maintain a constant voltage-to-frequency ratio, ensuring stable motor operation across different speeds and providing a simple and cost-effective approach. Moreover, a Field-Oriented Control (FOC) algorithm has been designed and implemented, incorporating a hybrid control approach that combines Fuzzy Logic Controller (FLC) techniques and Particle Swarm Optimization (PSO) to enhance motor performance. This approach enables precise control of torque and flux, allowing for high-performance operation under dynamic conditions. A dedicated unit has been developed to calculate motor speed and torque based on the motor's mathematical equations. Additionally, a unit for calculating current and voltage using the Park transformation has been implemented. The control systems and algorithms applied to the motor were thoroughly examined, and the behavior of speed, torque, current, and voltage signals under various operating conditions was analyzed using MATLAB/Simulink. The results obtained from these simulations provide valuable insights into the motor's performance and the effectiveness of the implemented control strategies. In the FOC-based control algorithm, it has been observed that the speed response has been improved, with the speed stabilizing at the desired value within a very short time of 0.15 seconds without overshoot during startup. When analyzing the torque output signal of the DTC, it was noted that the control system accurately tracks the reference signal and reaches the desired value in just 0.01 seconds. The results obtained from the study demonstrated that the DTC system exhibits highly effective dynamic performance and can quickly respond to changes in the torque reference signal. Additionally, a good speed response has been achieved, with a small tracking delay of approximately 0.5 seconds in reaching high speeds. By applying the V/f algorithm, stable speed control has been achieved while maintaining a constant magnetic flux, ensuring high efficiency and reliable performance. Additionally, the algorithm reduced energy losses and improved the system's response to load changes
- …
