E-laboratuvarlar için yeni bir tasarım: Eş zamanlı erişilebilen deneysel uygulama platformu

Uzaktan erişimli deneysel çalışma imkânı sunan web tabanlı laboratuvarlardaki en önemli sorunlardan biri,aynı anda birden fazla kullanıcının deney platformundan yararlanamayışıdır. Bu soruna çözüm olarakçalışmada, tek bir platform ve aynı sunucu bilgisayar üzerinden aynı anda birden fazla kişinin deneyyapmasına izin veren bir e-laboratuvar tasarımı ve uygulaması sunulmuştur. Örnek uygulama alanı olarakElektrik Elektronik Mühendisliği programında önemli bir yeri olan Elektrik Makinaları dersinin bazıuygulamaları seçilmiştir. Endüstriyel uygulamalarda sıkça kullanılan doğru akım motoru, adım motoru veservo motor ile ilgili temel deneyler, gerçekleştirilen platform üzerinden eş zamanlı olarak yapılmaktadır.Sistemin genel kontrolünde FPGA denetleyici kullanılmıştır. FPGA'in paralel işlem yapmasından dolayıhem deneylere eş zamanlı erişim kolaylıkla sağlanmış hem de veri alışverişi daha hızlı ve güvenligerçekleştirilmiştir. Kullanıcılar tasarlanan web sayfaları üzerinden dilediği deney düzeneğine bağlanarak deneyi uzaktan yürütebilmekte ve tüm deneysel verileri sayısal ve grafiksel ortamda inceleyebilmektedir.Çalışmanın tek bir sunucu bilgisayar ve denetleyici üzerinden gerçekleşmesi sistemin maliyetini ve boyutunudüşürmüştür. Ayrıca kolay bir şekilde yeni deney düzeneklerinin eklenebilmesinden dolayı sistem rahatlıklageliştirilebilir. Böylece, sunulan çalışma yeni ve özgün bir yöntem ile e-laboratuvar uygulamalarına katkı sağlamaktadır.

A novel design for e-laboratories: Simultaneously accessible experimental application platform

One of the crucial issues in web-based laboratories allowing remote access to real experiments is theirinsufficiency for allowing simultaneous access to multiple users. As a solution to this problem, this studypresents the design and implementation of an e-laboratory that allows conducting experiments by more thanone users at the same time through a single experimental platform and the same server. For the case study,some experiments of Electrical Machines course, which has an important role in Electrical and ElectronicsEngineering syllabus, are selected. In this context, basic experiments of some widely used machines in industrial applications like direct current machines, stepper motors and servo motors can be conductedsimultaneously by using the platform achieved. A FPGA controller is used for the main control process ofthe system. Thanks to the FPGA's capability of parallel operation, simultaneous access to experiments areprovided easily and data transfer is performed more quickly as well as reliably. Users can carry out anyexperiment remotely by connecting to the related experimental set via the designed web pages and can analyze all experimental results both graphically and numerically. The cost and the dimension of the systemis decreased because of using just a single controller and only one server as well. Besides, the system can beexpanded easily because of the ability to add new experimental sets simply. Thus, the study contributes to elaboratory applications by presenting a novel and innovative approach.

___

  • 1. Büyüközkan G., Güleryüz S., Multi criteria evaluation of logistics firms' web site performance, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 31 (4), 889-902, 2016.
  • 2. Tekerek A., Gemci C., Bay Ö.F., Design and implementation of a web-based intrusion prevention system: a new hybrid model, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 31 (3), 645-653, 2016.
  • 3. Colak I., Irmak E., Kabalci E., Issi F., Design and implementation of a remote laboratory platform using Matlab Builder for NE., Computer Application in Engineering Education, 22 (4), 617-629, 2014.
  • 4. Kubat C., Kiraz A., The modeling of tensile test in virtual laboratory design using artificial intelligence, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 27 (1), 205-209, 2012.
  • 5. Suul J.A., Salvatore D., Giuseppe G., Virtual synchronous machine-based control of a single-phase bi-directional battery charger for providing vehicle-togrid services, IEEE Transactions on Industry Applications, 52 (4), 3234-3244, 2016.
  • 6. Irmak E., Usage of Matlab Web Server for e-learning platforms, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 23 (2), 495-506, 2008.
  • 7. Yalcin N.A., Vatansever F., Web-based virtual power electronics laboratory, Computer Application in Engineering Education, 24 (1), 71-78, 2016.
  • 8. Bekiroğlu E., Bayrak A., Virtual electrical machinery laboratory: experiments of synchronous generator, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 25 (2), 405-413, 2010.
  • 9. Veiga E., Oliveira J., Nied A., Oliveira J., Web-Based Learning of Electrical Machines Simulation TooliMotor, 6th IEEE International Conference on eLearning in Industrial Electronics, Montreal, Canada, 74-79, 25-28 Oct. 2012.
  • 10. Kaçar S., Çankaya İ., Analysis of nonlinear systems using Matlab and Asp.Net based web interface, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 27 (4), 795-806, 2012.
  • 11. Bayrak A., Dogan F., Tatlicioglu E., Ozdemirel B., Design of an experimental twin-rotor multi-input multioutput system, Computer Application in Engineering Education, 23 (4), 578-586, 2015.
  • 12. Ramirez E.G., Garcia I., Guerrero E., Pacheco C., An educational tool for designing dc motor control systems through FPGA-based experimentation, Internatio Journal of Electrical Engineering Education, 52 (1), 22- 38, 2015.
  • 13. Demirbaş Ş., An internet based PI controlled direct current motor experimental set, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 22 (2), 401-410, 2007.
  • 14. Choudhary A., Singh S.A., Malik M.F., Kumar A., Pathak M.K., Kumar V., Virtual Lab: Remote Access and Speed Control of DC Motor Using Ward-Leonard System, IEEE International Conference on Technology Enhanced Education, Amritapuri, India, 1-7, 3-5 Jan. 2012.
  • 15. Brindha A., Balamurugan S., Venkatesh P., Real Time Experiment to Determine Transfer Function of Quanser Servo Plant, International Conference on Recent Advancements in Electrical, Electronics and Control Engineering, Sivakasi, India, 253-257, 15-17 Dec. 2011.
  • 16. Irmak E., Colak I., Kabalci E., Kose A., Implementation of an Interactive Remote Laboratory Platform for Stepper Motor Experiments, 15th International Power Electronics and Motion Control Conference, Novisad, Serbia, 1-5, 4-6 Sept. 2012.
  • 17. Irmak E., Design of a remotely accessible e-laboratory platform", Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 24 (2), 311-322, 2009.
  • 18. Chandra A.P.J., Venugopal C.R., Novel design solutions for remote access, acquire and control of laboratory experiments on dc machines, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 61 (2), 349-357, 2012.
  • 19. Topaloğlu N., Design and implementation of the remote web camera control via the internet, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 27 (2), 229-235, 2012.
  • 20. Tawfik M., Monteso S., Garcia L.F., Sancristobal E., Ruiz E., Díaz G., Colmenar S.A., Peire J., Castro M., Novel design and development of advanced remote electronics experiments, Computer Application in Engineering Education, 23 (3), 327-336, 2015.
  • 21. Apse A.P., Avotins A., Krievs O., Ribickis L., Practically Oriented E-Learning Workshop for Knowledge Improvement in Engineering Education Computer Control of Electrical Technology, IEEE Global Engineering Education Conference, Marrakesh, Morocco, 1-5, 17-20 April 2012.
  • 22. Karci H., Tangel A., Design and prototype implementation of a 5-dof mobile robot arm based on FPGA, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 31 (2), 295-302, 2016.
  • 23. Tuncer S., High-performance vector control strategy for multilevel inverter fed induction motor, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 30 (1), 119-130, 2015.
Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi-Cover
  • ISSN: 1300-1884
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1986
  • Yayıncı: Oğuzhan YILMAZ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Üretim aşamasında ray ve profilde oluşan kusurların tespitine yönelik bir paralel kusur algılama algoritması

İlhami Muharrem ORAK, Ahmet ÇELİK

Tam elektrikli araçlar için özgün bir enerji yönetim sistemi uygulaması

Abdulkadir BALIKÇI, Türev SARIKURT

İÇ VE DIŞ DİŞLİ ÇARKLARDA MEYDANA GELEN YÜZEY BASINÇLARININ VE DEFORMASYONLARIN İNCELENMESİ

Emin GÜLLÜ, Tufan Gürkan YILMAZ

Karıştırma duyarsız frekans atlamalı metamalzeme tabanlı elektromanyetik çit uygulaması

Yılmaz DURNA, Hüseyin AKÇELİK, Çağdaş TUNA, Şafak SARAYDEMİR, Hasan KOÇER

SİMETRİK α-KARARLI GÜRÜLTÜ ALTINDA AKILLI ŞEBEKE GÜVENLİĞİ İÇİN DURAĞAN DURUM KESTİRİMİ VE VERİ ENJEKSİYON SALDIRILARININ TESPİTİ

Alirıza YAVUZ, Mehmet Emre ÇEK, Olcay AKAY

Akıllı şebekelerde enerji depolama uygulamalarının önündeki fırsatlar ve karşılaşılan zorluklar

Koray ERHAN, Engin ÖZDEMİR, Ahmet AKTAŞ, Şule ÖZDEMİR

BÖLÜNMÜŞ DAĞITIMLI EŞ ZAMANLI TOPLA DAĞIT ARAÇ ROTALAMA PROBLEMİ İÇİN KARŞILAŞTIRMALI MATEMATİKSEL MODELLER

Ayşe BAYRAK, Bahar ÖZYÖRÜK

KONYA KAPALI HAVZASI’NIN TMPA UYDU KAYNAKLI YAĞIŞ VERİLERİ İLE KURAKLIK ANALİZİ

Meriç YILMAZ

ELASTİK BİR MALZEME İLE TEMAS HALİNDE OLAN GRAFEN TABAKANIN TİTREŞİM HESABI

Çiğdem DEMİR, Bekir AKGÖZ, Mehmet Cihad ERDİNÇ, Kadir MERCAN, Ömer CİVALEK

AĞIR METALLERİN GİDERİMİ İÇİN DÜŞÜK MALİYETLİ ADSORBAN OLARAK PİRİNA KULLANIMI

Oğuzhan GÖK, Özgül ÇİMEN MESUTOĞLU