Fizik Tarihimize Kısa Bir Bakış

physics-icon-vector-4880815

Kainatın işleyişini anlayabilme çabamız bildiğimiz kadarıyla antik Yunan dönemiyle özellikle Aristo ve Ptolemy(Batlamyus) ile başlar ve halen devam etmektedir. Tabi bu kainatın işleyişini anlamaya çalışma mevzusu fizik-biliminin gelişiminin kilit taşıdır; özellikle gezegenlerin hareketlerini öngörebilme arzusu, dünya düz mü yuvarlak mı, dönüyor muyuz dönmüyor muyuz tartışmaları, denizcilerin rotalarını yıldızların konumlarından faydalanarak belirleye bilmelerini sağlayacak yöntem ve cihazların geliştirilmesi gibi konuların önemli katkıları olmuştur.
Bu yazıya güzellik katacak olan başlıca önemli düşünür ve bilim-insanlarımız ise Copernicus, Galileo, Kepler, Newton ve Einstein 5’lisinden oluşacaktır. Nasıl ki atmosferi olmayan, gündüz ve gecenin bir birini kovalamadığı, güneşi saklamaya çalışan bulutların olmadığı bir Dünya düşünülemez ise bu 5’li olmadan da bir fizik tarihinden bahsetmek mümkün değildir. Yazıyı mümkün mertebe özet bilgiler halinde tutmaya çalışacağım, detaylarıyla ilgilenenler yazının sonunda vereceğim kaynakları edinebilirler…
Yazı 5 bölümden oluşmuş olup; 1.bölümde Kopernik, 2.bölümde Galilei ve Kepler’in Newton için yapmış oldukları önemli katkılardan, 3.bölümde Newton teoremiyle elde edilen başarılardan, 4.bölümde Newton teoriminin hatasından ve son olarak 5.bölümde Einstein’ın Genel ve Özel İzafiyet teoremleri işlenmiştir.
Yazının devamı için tıklayınız

Herşey Thales(Tales) ile Başladı!

 

thales_shrinked

Aslında başlığın aksine her şey büyük bir patlama(Bing-Bang) ile başladı, madde, enerji ve uzay ortaya çıktı. Evrenimizin bu hikayesine fizik diyoruz.

Ardından atomların birleşimleriyle daha karmaşık yapılar olan moleküller oluşmaya başladı. Atomların arasındaki etkileşimin hikayesine kimya diyoruz.

Yaklaşık 4~5 milyar yıl önce bazı moleküller bir araya gelerek, Dünya adını verdiğimiz gezegende organizmalar meydana geldi. Organizmaların günümüze kadar olan değişimlerinin hikayesine biyoloji diyoruz.

Yaklaşık 70 bin yıl önce Homo-Sapiens’e ait yaşam formları bir araya gelerek, kültür adını verdiğimiz yapıları oluşturdular. Bunu takip eden insan kültürlerinin hikayesine tarih diyoruz.

Bu gün sahip olduğumuz bilimsel kazanımların meşalesini yaklaşık 2600 yıl önce ateşleyene ise Thales diyoruz. Tüm bu olmuşların hepsine ise kader, kısmet, olacağı vardı değil, olasılık diyoruz!

      Matematik ve geometri tarihinin başlangıcı konulu bu yazıda, önce antik uygarlıkların yani Mısır ve Babil’lerin(M.Ö. 2000’ler ve öncesi) matematik ve geometri kullanarak neler yapabildiklerine, ardından Thales’in geometri ve matematik ile tanışması ve yaptıklarından bahsedeceğim.

      Peki geometri ve matematiğe olan bu ilgi/ihtiyacın kaynağı/kaynakları neydi? Özetle hem toplumların kendi içlerinde ki hemde diğer toplumlarla arasındaki alışverişlerin doğru ve hızlı bir şekilde yapılabilmesi aritmetiğe olan ihtiyacı, özellikle Mısır medeniyetinde arazi alanlarının hesaplanabilmesi geometriye olan ihtiyacı doğurmuştur.

      Yazının duvarlarını örmeye başlamadan önce matematik tarihiyle ilgili daha fazlasını birinci ağızdan dinlemek isteyenler, Floarin Cajori tarafından 19. yy da yazılmış, Deniz İlalan tarafından 2014 yılında Türkçe’ye çevrilen Matematik Tarihi adlı kitabı edinebilirler.

Yazının devamı için tıklayınız

Kontrolcü Tasarım Temelleri

BodeKontrolcülere, motor kontrol, anahtarlamalı güç kaynağı (SMPS) gibi bir çok uygulamada başvurmaktayız. Bir motor hangi yük altında çalıştırılacak olursan olsun, arzu ettiğimiz hızda sürekli çalışmasını sürdürmesini yada bir PFC(Power Factor Correction) uygulamasında giriş akımının giriş gerilimini takip etmesini sağlayabilmek için kontrolcülere ihtiyaç duyarız. Bu yazıda kontrolcü tasarımıyla ilgili temel kriterlerden bahsedip kontrolcü karekteristiğini belirleyen sıfır ve kutup noktalarını ayrı ayrı ele alıp davranışlarını ortaya koyacağız. Ardından birer adet sıfır ve kutuba sahip kontrolcünün tüm denklemlerini aşama aşama çıkartacağız, matematiğin bol olduğu en keyifli kısımda burası olacak. Yazının sonunda ise bir FullBridge DC/DC dönüştürücü transfer fonksiyonunu masaya yatırıp uygun kontrolcü tasarımını yapmayı planlamıştım ancak oldukça uzun bir yazı olacağından bu durum özelinde ayrı bir konu açmaya karar verdim. Bir sonraki yazıda ise burada ürettiğimiz denklemleri kullanarak bu uygulamayı matlab/octave ortamında gerçekleştireceğiz.

Yazının devamı için tıklayınız

Yazılım Takibi/Versiyonlama – Git Kullanımı

versioningBu yazımda git versiyonlama çekirdeğini kullanan onlarca arayüz programından biri ve ticari olmayan uygulamalar için ücretsiz SmartGit aracı ile yazılım yada dosyalarınızı kolayca nasıl versiyonlayabileceğinizi, mevcut yazılımınızın daha önceki versiyonlar ile aralarındaki farklara bakarak hata(bug) tespitlerini nasıl oldukça kolay hale geldiğini, özellikle profesyonel hayatınızda karşılaşacağınız şu üründe/projede ne tür geliştirme/düzeltmeler yapmıştık sorularına bir kaç tıklama ile hızlıca cevap vermek ve zip/rar yöntemi ile versiyonlama yapan arkadaşlar için oldukça faydalı olacağını düşündüğüm bir yazı hazırlamaya çalıştım.

Ayrıca muhtemelen bir çoğunuzun uğradığı ancak aktif bir şekilde kullanmadığı github, bitbucket,… gibi online-depolara örnek uygulama üzerinde kısaca değineceğim.
Yazının devamı için tıklayınız

Raspberry PI Zero İlk Uygulama

Raspberry vakfının yakın zamanda duyurduğu sade ve boyut anlamında oldukça ufak(6.5cm X 3.0cm) zero kiti üzerinde java ile yazdığım bir kaç basit uygulamayı kolayca çalıştırabildim. Bu yazımda raspberry pi zero ile gömülü sistemler dünyasına benim gibi giriş yapan/yapacak olan arkadaşlar için ilk tecrübelerimi aktarmaya çalışacağım.

Öncelikle SD kartımıza linux tabanlı raspbian işletim sisteminin nasıl kurulacağını ardından java ile hazırladığım bir gauge uygulamasıyla raspberry zeronun performansını test edeceğiz. Yazılım kodları yazının sonuna eklenmiştir.

Programlama dili olarak java ile kısıtlı değiliz C++, Python,… gibi diğer nesne yönelimli dilleride tercih edebilirsiniz.

 

Yazının devamı için tıklayınız

IIR FİLTRE TASARIMI Ve GERÇEKLEMESİ

filter2Bu yazımda matlab ortamında özelliklerini belirleyeceğimiz alçak geçiren (low-pass) bir IIR filtre tasarımını yapıp simülasyon ile doğruladıktan sonra yandaki resimden de görüldüğü üzere analog çeviricimiz ile giriş sinyalimizi örnekleyip, digital IIR filtre  fonksiyonumuzdan geçirerek çıkış sinyalimizi elde edeceğiz. Amacım IIR filtre tasarımını matlab fda-tool ile nasıl yapılmasını gerektiğini göstermek olduğundan konuyla ilgili akademik düzeydeki bilgilere ve FIR filtreler arasındaki farklara Dijital Sinyal İşleme(DSP) kaynaklarından ulaşabilirsiniz.

Yazının devamı için tıklayınız

Z DÖNÜŞÜMÜ UYGULAMASI

digitalaudioBir önceki yazımda faz farklı genel bir sinüs için dijital denklem elde edilmişti. Şimdi ise önce matlab-simulink ile basit bir simülasyon ardından STM32f429-Disco geliştirme kitini kullanarak 2 adet faz farklı sinüs fonksiyonunu DAC çıkışlarından üreteceğiz. Sinyallerin gözlemlenmesi için Electronic Explorer Boardu kullanıldı. Kod geliştirme ortamı için Keil, çevre birimleri ve saat-sinyallerini(clock configuration) hızlıca ayarlamak için ise STM32Cube programları kullanılmıştır. Uygulamaya ait yazılım dosyalarını buradan indirebilirsiniz.

Yazının devamı için tıklayınız

Z DÖNÜŞÜMÜ FAZ FARKLI SİNÜS

Z dönüşümü dijital kontrol sistemlerinde kullanılan, işlemcilerimizde elde ettiğimiz denklemleri koşturabilmemiz için kullandığımız bir araçtır. Örneğin zamana bağlı herhangi bir fonksiyonu sin(w*t + x), cos(w*t + y), … yada s-ortamında transfer fonksiyonunu elde ettiğiniz herhangi bir eşitliği kolayca işlemcilerde koşturabiliriz. Bu yazımda faz farklı genel bir sinüs için Z dönüşüm çözümünü elde edeceğiz. Bir sonraki yazıda ise STM32 serisi bir mikrodenetleyici ile burada elde edilen matematiksel sonucumuzun gerçeklemesini yapacağız.

Yazının devamı için tıklayınız

VEKTÖR KONTROL GİRİŞ

Vektör kontrol konusunu oluşturmuş olduğum özet diyagramda ki blokları kısaca tanıtarak aktarmaya çalışacağım. Daha sonraki yazılarımda ise burada anlatılanlar doğrultusunda bir simulasyon çalışması ve pratikte dikkat edilmesi gerekenler ile ilgili faydalı olacağını düşündüğüm bir kaç durum özelinde birer yazı daha hazırlamayı planlıyorum.

Aşağıdaki diyagramda yeşil bloklar vektör kontrol algoritmasını kapsayan kısımlardır. Bunlar arasında “Switching Technique” olarak belirttiğim blok için birden fazla teknik bulunmakta olup, ben Space Vector PWM tekniğini ele alacağım. Anlatımı fazla uzun olacağından dolayı bir sonraki yazıyı SVPWM’e ayıracağım.

Yazının devamı için tıklayınız