Research Article
BibTex RIS Cite

Fizik tabanlı eğitim verisi kullanılarak dijital hidrolik valf sistemleri için vekil modelleme yaklaşımı

Year 2026, Volume: 17 Issue: 1, - , 25.03.2026
https://doi.org/10.24012/dumf.1823911
https://izlik.org/JA85BK57ZG

Abstract

Dijital hidrolik sistemlerde akış kontrolü, birden fazla birbirinden bağımsız aç/kapa valfin konumlarının uygun şekilde birleştirilmesiyle sağlanmaktadır. Bununla birlikte, yüksek boyutlu dijital akış kontrol üniteleri (DFCU) için dinamik simülasyonların yürütülmesi ciddi düzeyde hesaplama gerektirmektedir ve zaman almaktadır. Örneğin, 16x4 valf devresinde bir DFCU toplamda 65.536 olası valf durumuna sahiptir ve her bir durum ayrı bir dinamik çözümleme gerektirmektedir.
Bu çalışmada, basınç ve hız izleme hatalarını temsil eden maliyet fonksiyonu J’yi tahmin etmek üzere ileri beslemeli bir yapay sinir ağı (YSA) kullanan veri odaklı vekil model olan ValveNet uygulanmıştır. Önerilen ağ, 2.048.000 fizik tabanlı örnekten oluşan geniş bir veri seti (4000 rastgele çalışma durumu x durum başına 512 valf eylemi) ile eğitilmiş ve sadeleştirilmiş model tabanlı bir referanstan elde edilen 65.536 valf kombinasyonu üzerinde doğrulanmıştır.
Kompakt YSA mimarisi ([16–8], SCG eğitimi), doğrulama aşamasında R²=0.998 düzeyinde yüksek başarı göstermiş; fiziksel modele ilişkin karşılaştırmalarda ise R²=0.78–0.99 aralığında güçlü bir uyum sağlamış ve yaklaşık 5.7 kat daha yüksek hesaplama hızı elde edilmiştir.
Elde edilen sonuçlar, ValveNet’in karmaşık DFCU konfigürasyonlarını hızlı biçimde değerlendirebildiğini; ayrıca gerçek zamanlı valf optimizasyonu ve dijital hidrolik kontrolünde etkili bir vekil model olarak kullanılabileceğini göstermektedir.

Ethical Statement

Hazırlanan makalede etik kurul izni alınmasına gerek yoktur.

Supporting Institution

This study was funded by the Scientific and Technological Research Council of Turkey (TUBITAK) ARDEB 1002 Grant No 218M256.

References

  • [1] J. Huang, J. Dai, L. Quan, and Y. Lan, “Performance of Proportional Flow Valve With Pilot Pressure Drop—Spool Opening Compensation,” Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, vol. 139, no. 1, Art. no. 1, Oct. 2016.
  • [2] H. Wang, X. Wang, J. Huang, and L. Quan, “Flow Control for a Two-Stage Proportional Valve with Hydraulic Position Feedback,” Chin. J. Mech. Eng., vol. 33, no. 1, Dec. 2020.
  • [3] M. Linjama, M. Paloniitty, L. Tiainen, and K. Huhtala, “Mechatronic Design of Digital Hydraulic Micro Valve Package,” Procedia Engineering, vol. 106, pp. 97–107, 2015.
  • [4] P. Tamburrano, A. R. Plummer, E. Distaso, and R. Amirante, “A Review of Direct Drive Proportional Electrohydraulic Spool Valves: Industrial State-of-the-Art and Research Advancements,” Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, vol. 141, no. 2, Art. no. 2, Oct. 2018.
  • [5] H. Y. Pan, S. N. Liu, Y. M. Yao, and Y. L. Jiang, “Fault Diagnostic of Electro-Hydraulic Servo Valve,” AMR, vol. 619, pp. 259–263, Dec. 2012.
  • [6] C. X. Bao, “Development of the Jet Flow Testing System and the Influence of the Hydraulic Oil on the Jet Flow Quality,” KEM, vol. 667, pp. 439–443, Oct. 2015.
  • [7] M. Pascal, A. Abou El-Azm, and R. Taher, “EXPERIMENTAL STUDY OF LEAKAGE COMPENSATION ON DYNAMIC CHARACTERISTICS OF HYDRAULIC POWER SYSTEMS,” The International Conference on Applied Mechanics and Mechanical Engineering, vol. 16, no. 16, pp. 1–17, May 2014.
  • [8] J. Y. Li, J. P. Shao, X. J. Wang, B. Qin, and Y. J. Qiao, “Research on Flow Press Servo-Valve Controlling Electro-Hydraulic Force Control System and Nonlinear Performance Analysis,” AMM, vol. 121–126, pp. 4606–4612, Oct. 2011.
  • [9] W. Liu, J. Wei, J. Fang, and S. Li, “Hydraulic-feedback proportional valve design for construction machinery,” Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, vol. 229, no. 17, pp. 3162–3178, Feb. 2015.
  • [10] F. Sciatti, P. Tamburrano, E. Distaso, and R. Amirante, “Digital Hydraulic Technology: Applications, Challenges, and Future Direction,” J. Phys.: Conf. Ser., vol. 2648, no. 1, p. 012053, Dec. 2023.
  • [11] B. Xu, J. Shen, S. Liu, Q. Su, and J. Zhang, “Research and Development of Electro-hydraulic Control Valves Oriented to Industry 4.0: A Review,” Chin. J. Mech. Eng., vol. 33, no. 1, Art. no. 1, Apr. 2020.
  • [12] S. Peng, “An Zero-Flowrate-Switching (ZFS) Control Method Applied in a Digital Hydraulic System,” presented at the The 15:th Scandinavian International Conference on Fluid Power, 15th Scandinavian International Conference on Fluid Power, Fluid Power in the Digital Age, SICFP’17, June 7-9 2017 - Linköping, Sweden, Dec. 2017, pp. 172–177.
  • [13] M. Linjama and M. Vilenius, “Improved Digital Hydraulic Tracking Control of Water Hydraulic Cylinder Drive,” International Journal of Fluid Power, vol. 6, no. 1, Art. no. 1, Jan. 2005.
  • [14] M. B. Rannow, H. C. Tu, P. Y. Li, and T. R. Chase, “Software Enabled Variable Displacement Pumps: Experimental Studies,” Fluid Power Systems and Technology, pp. 67–76, Jan. 2006.
  • [15] D. Oliveira e Silva, M. P. Nostrani, R. S. Lopes Junior, and V. J. De Negri, “Digital Hydraulic Actuators: An Alternative for Aircraft Control Surfaces,” Linköping Electronic Conference Proceedings, vol. 196, pp. 8–13, Mar. 2023.
  • [16] C. Yuan, V. L. Mao Lung, A. Plummer, and M. Pan, “Theoretical and Experimental Studies of a Digital Flow Booster Operating at High Pressures and Flow Rates,” Processes, vol. 8, no. 2, p. 211, Feb. 2020.
  • [17] C. Yuan, M. Pan, and A. Plummer, “A Review of Switched Inertance Hydraulic Converter Technology1,” Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, vol. 142, no. 5, Mar. 2020.
  • [18] S. Peng, D. T. Branson, E. Guglielmino, T. Boaventura, and D. G. Caldwell, “Performance Assessment of Digital Hydraulics in a Quadruped Robot Leg,” Volume 3: Advanced Composite Materials and Processing; Robotics; Information Management and PLM; Design Engineering, pp. 227–234, Jul. 2012.
  • [19] J. Zhang, M. Yang, and B. Xu, “Design and Experimental Research of a Miniature Digital Hydraulic Valve,” Micromachines, vol. 9, no. 6, Art. no. 6, Jun. 2018.
  • [20] C. Noergaard, D. B. Roemer, M. M. Bech, and T. O. Andersen, “Experimental Validation of Mathematical Framework for Fast Switching Valves Used in Digital Hydraulic Machines,” in ASME/BATH 2015 Symposium on Fluid Power and Motion Control, Chicago, Illinois, USA: American Society of Mechanical Engineers, Oct. 2015, p. V001T01A062.
  • [21] K. Pate, I. Azzam, F. Breidi, J. R. Marschand, and J. H. Lumkes, “Digitalization of Radial Piston Pumps through Internal Mechanically Actuated Designs,” Actuators, vol. 12, no. 11, p. 425, Nov. 2023.
  • [22] A. F. Özalp, “DİJİTAL HİDROLİK VALF KONTROL SİSTEMİ KULLANILARAK BİR HİDROLİK SİLİNDİRİN KONUM VE HIZ KONTROLÜ,” Karabük Üniversitesi, Karabük, 2022.
  • [23] A. F. Ozalp, R. Polat, C. Cetinkaya, and M. H. Cetin, “Investigation of a Digital Hydraulic Valve Operated by Servo Motors,” Eng. Technol. Appl. Sci. Res., vol. 11, no. 6, Art. no. 6, Dec. 2021.
  • [24] Q. Gao, M. Linjama, M. Paloniitty, and Y. Zhu, “Investigation on positioning control strategy and switching optimization of an equal coded digital valve system,” Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part I: Journal of Systems and Control Engineering, vol. 234, no. 8, Art. no. 8, Nov. 2019.
  • [25] H. Wang, Z. Chen, J. Huang, L. Quan, and B. Zhao, “Development of High-Speed On–Off Valves and Their Applications,” Chin. J. Mech. Eng., vol. 35, no. 1, p. 67, Jun. 2022.
  • [26] P. Tamburrano, P. De Palma, A. R. Plummer, E. Distaso, F. Sciatti, and R. Amirante, “Simulation of a high frequency on/off valve actuated by a piezo-ring stack for digital hydraulics,” E3S Web Conf., vol. 312, p. 05008, 2021.
  • [27] P. Tamburrano, F. Sciatti, E. Distaso, and R. Amirante, “Comprehensive Numerical Analysis of a Four-Way Two-Position (4/2) High-Frequency Switching Digital Hydraulic Valve Driven by a Ring Stack Actuator,” Energies, vol. 16, no. 21, p. 7355, Oct. 2023.
  • [28] I. Azzam, K. Pate, J. Garcia-Bravo, and F. Breidi, “Energy Savings in Hydraulic Hybrid Transmissions through Digital Hydraulics Technology,” Energies, vol. 15, no. 4, p. 1348, Feb. 2022.
  • [29] J. Liu et al., “Sensor Technologies for Hydraulic Valve and System Performance Monitoring: Challenges and Perspectives,” Advanced Sensor Research, vol. 3, no. 7, Mar. 2024.
  • [30] O. Vermesan et al., “Automotive Intelligence Embedded in Electric Connected Autonomous and Shared Vehicles Technology for Sustainable Green Mobility,” Front. Future Transp., vol. 2, Aug. 2021.
  • [31] H. Ding, Y. Liu, and Y. Zhao, “A new hydraulic synchronous scheme in open-loop control: Load-sensing synchronous control,” Measurement and Control, vol. 53, no. 1–2, pp. 119–125, Jan. 2020.
  • [32] P. Woś and A. Liniowego, “Sensorless step positioning of hydraulic linear actuator,” CT, vol. 11, 2018.
  • [33] C. Sun and R. Yuan, “Adaptive robust cross-coupling position synchronization control of a hydraulic press slider-leveling,” Science Progress, vol. 104, no. 1, Jan. 2021.
  • [34] S. J. Xu, J. F. Xing, and L. K. Peng, “Nonlinear Position Control of Digital Hydraulic Cylinder Despite Disturbance,” AMR, vol. 998–999, pp. 638–641, Jul. 2014.
  • [35] M. Linjama, “DIGITAL FLUID POWER – STATE OF THE ART,” presented at the The Twelfth Scandinavian International Conference on Fluid Power, May 2011, p. 23.
  • [36] J. Ersfolk et al., “Online Fault Identification of Digital Hydraulic Valves Using a Combined Model-Based and Data-Driven Approach,” Mar. 15, 2018, arXiv: arXiv:1803.05644.
  • [37] E. Xu, Q. Zhong, M. Pan, X. Yan, Y. Miao, and H. Yang, “Novel adaptive sliding-mode control of digital hydraulic systems with nonlinear flow prediction and friction identification,” Measurement, vol. 257, p. 118841, Jan. 2026.
  • [38] M. Linjama, M. Huova, and K. Huhtala, “Model-based force and position tracking control of an asymmetric cylinder with a digital hydraulic valve,” International Journal of Fluid Power, vol. 17, no. 3, Art. no. 3, May 2016.
  • [39] M. LINJAMA and M. VILENIUS, “ENERGY-EFFICIENT MOTION CONTROL OF A DIGITAL HYDRAULIC JOINT ACTUATOR,” Proceedings of the JFPS International Symposium on Fluid Power, vol. 2005, no. 6, Art. no. 6, 2005.

A surrogate modeling approach for digital hydraulic valve systems using physics-based training data

Year 2026, Volume: 17 Issue: 1, - , 25.03.2026
https://doi.org/10.24012/dumf.1823911
https://izlik.org/JA85BK57ZG

Abstract

In digital hydraulic systems, flow regulation is achieved by combining the discrete openings of multiple on/off valves. However, performing dynamic simulations for large digital flow control units (DFCU) is computationally intensive. A 16x4 DFCU, for instance, involves 65,536 possible valve states, each requiring separate dynamic evaluation. This work presents ValveNet, a data-based model that uses a feedforward artificial neural network (ANN)to estimate the cost value J, which reflects the pressure and velocity tracking errors. The network was trained on 2,048,000 physics-based samples (4000 random operating combination x 512 valve actions per state) and validated against a benchmark grid of 65,536 valve combinations derived from a simplified model-based type. The compact ANN architecture ([16–8], SCG training) achieved R2=0.998 on validation data and maintained strong correlation with the physical model (R2=0.78–0.99) while showing a 5.7x computational speed-up. ValveNet enables rapid evaluation of complex DFCU configurations. Also, it achieves real-time valve optimization and digital hydraulic control properly.

Ethical Statement

There is no need to obtain permission from the ethics committee for the article prepared.

Supporting Institution

Bu çalışma, Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) ARDEB 1002 Programı tarafından 218M256 numaralı proje kapsamında desteklenmiştir.

References

  • [1] J. Huang, J. Dai, L. Quan, and Y. Lan, “Performance of Proportional Flow Valve With Pilot Pressure Drop—Spool Opening Compensation,” Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, vol. 139, no. 1, Art. no. 1, Oct. 2016.
  • [2] H. Wang, X. Wang, J. Huang, and L. Quan, “Flow Control for a Two-Stage Proportional Valve with Hydraulic Position Feedback,” Chin. J. Mech. Eng., vol. 33, no. 1, Dec. 2020.
  • [3] M. Linjama, M. Paloniitty, L. Tiainen, and K. Huhtala, “Mechatronic Design of Digital Hydraulic Micro Valve Package,” Procedia Engineering, vol. 106, pp. 97–107, 2015.
  • [4] P. Tamburrano, A. R. Plummer, E. Distaso, and R. Amirante, “A Review of Direct Drive Proportional Electrohydraulic Spool Valves: Industrial State-of-the-Art and Research Advancements,” Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, vol. 141, no. 2, Art. no. 2, Oct. 2018.
  • [5] H. Y. Pan, S. N. Liu, Y. M. Yao, and Y. L. Jiang, “Fault Diagnostic of Electro-Hydraulic Servo Valve,” AMR, vol. 619, pp. 259–263, Dec. 2012.
  • [6] C. X. Bao, “Development of the Jet Flow Testing System and the Influence of the Hydraulic Oil on the Jet Flow Quality,” KEM, vol. 667, pp. 439–443, Oct. 2015.
  • [7] M. Pascal, A. Abou El-Azm, and R. Taher, “EXPERIMENTAL STUDY OF LEAKAGE COMPENSATION ON DYNAMIC CHARACTERISTICS OF HYDRAULIC POWER SYSTEMS,” The International Conference on Applied Mechanics and Mechanical Engineering, vol. 16, no. 16, pp. 1–17, May 2014.
  • [8] J. Y. Li, J. P. Shao, X. J. Wang, B. Qin, and Y. J. Qiao, “Research on Flow Press Servo-Valve Controlling Electro-Hydraulic Force Control System and Nonlinear Performance Analysis,” AMM, vol. 121–126, pp. 4606–4612, Oct. 2011.
  • [9] W. Liu, J. Wei, J. Fang, and S. Li, “Hydraulic-feedback proportional valve design for construction machinery,” Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, vol. 229, no. 17, pp. 3162–3178, Feb. 2015.
  • [10] F. Sciatti, P. Tamburrano, E. Distaso, and R. Amirante, “Digital Hydraulic Technology: Applications, Challenges, and Future Direction,” J. Phys.: Conf. Ser., vol. 2648, no. 1, p. 012053, Dec. 2023.
  • [11] B. Xu, J. Shen, S. Liu, Q. Su, and J. Zhang, “Research and Development of Electro-hydraulic Control Valves Oriented to Industry 4.0: A Review,” Chin. J. Mech. Eng., vol. 33, no. 1, Art. no. 1, Apr. 2020.
  • [12] S. Peng, “An Zero-Flowrate-Switching (ZFS) Control Method Applied in a Digital Hydraulic System,” presented at the The 15:th Scandinavian International Conference on Fluid Power, 15th Scandinavian International Conference on Fluid Power, Fluid Power in the Digital Age, SICFP’17, June 7-9 2017 - Linköping, Sweden, Dec. 2017, pp. 172–177.
  • [13] M. Linjama and M. Vilenius, “Improved Digital Hydraulic Tracking Control of Water Hydraulic Cylinder Drive,” International Journal of Fluid Power, vol. 6, no. 1, Art. no. 1, Jan. 2005.
  • [14] M. B. Rannow, H. C. Tu, P. Y. Li, and T. R. Chase, “Software Enabled Variable Displacement Pumps: Experimental Studies,” Fluid Power Systems and Technology, pp. 67–76, Jan. 2006.
  • [15] D. Oliveira e Silva, M. P. Nostrani, R. S. Lopes Junior, and V. J. De Negri, “Digital Hydraulic Actuators: An Alternative for Aircraft Control Surfaces,” Linköping Electronic Conference Proceedings, vol. 196, pp. 8–13, Mar. 2023.
  • [16] C. Yuan, V. L. Mao Lung, A. Plummer, and M. Pan, “Theoretical and Experimental Studies of a Digital Flow Booster Operating at High Pressures and Flow Rates,” Processes, vol. 8, no. 2, p. 211, Feb. 2020.
  • [17] C. Yuan, M. Pan, and A. Plummer, “A Review of Switched Inertance Hydraulic Converter Technology1,” Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, vol. 142, no. 5, Mar. 2020.
  • [18] S. Peng, D. T. Branson, E. Guglielmino, T. Boaventura, and D. G. Caldwell, “Performance Assessment of Digital Hydraulics in a Quadruped Robot Leg,” Volume 3: Advanced Composite Materials and Processing; Robotics; Information Management and PLM; Design Engineering, pp. 227–234, Jul. 2012.
  • [19] J. Zhang, M. Yang, and B. Xu, “Design and Experimental Research of a Miniature Digital Hydraulic Valve,” Micromachines, vol. 9, no. 6, Art. no. 6, Jun. 2018.
  • [20] C. Noergaard, D. B. Roemer, M. M. Bech, and T. O. Andersen, “Experimental Validation of Mathematical Framework for Fast Switching Valves Used in Digital Hydraulic Machines,” in ASME/BATH 2015 Symposium on Fluid Power and Motion Control, Chicago, Illinois, USA: American Society of Mechanical Engineers, Oct. 2015, p. V001T01A062.
  • [21] K. Pate, I. Azzam, F. Breidi, J. R. Marschand, and J. H. Lumkes, “Digitalization of Radial Piston Pumps through Internal Mechanically Actuated Designs,” Actuators, vol. 12, no. 11, p. 425, Nov. 2023.
  • [22] A. F. Özalp, “DİJİTAL HİDROLİK VALF KONTROL SİSTEMİ KULLANILARAK BİR HİDROLİK SİLİNDİRİN KONUM VE HIZ KONTROLÜ,” Karabük Üniversitesi, Karabük, 2022.
  • [23] A. F. Ozalp, R. Polat, C. Cetinkaya, and M. H. Cetin, “Investigation of a Digital Hydraulic Valve Operated by Servo Motors,” Eng. Technol. Appl. Sci. Res., vol. 11, no. 6, Art. no. 6, Dec. 2021.
  • [24] Q. Gao, M. Linjama, M. Paloniitty, and Y. Zhu, “Investigation on positioning control strategy and switching optimization of an equal coded digital valve system,” Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part I: Journal of Systems and Control Engineering, vol. 234, no. 8, Art. no. 8, Nov. 2019.
  • [25] H. Wang, Z. Chen, J. Huang, L. Quan, and B. Zhao, “Development of High-Speed On–Off Valves and Their Applications,” Chin. J. Mech. Eng., vol. 35, no. 1, p. 67, Jun. 2022.
  • [26] P. Tamburrano, P. De Palma, A. R. Plummer, E. Distaso, F. Sciatti, and R. Amirante, “Simulation of a high frequency on/off valve actuated by a piezo-ring stack for digital hydraulics,” E3S Web Conf., vol. 312, p. 05008, 2021.
  • [27] P. Tamburrano, F. Sciatti, E. Distaso, and R. Amirante, “Comprehensive Numerical Analysis of a Four-Way Two-Position (4/2) High-Frequency Switching Digital Hydraulic Valve Driven by a Ring Stack Actuator,” Energies, vol. 16, no. 21, p. 7355, Oct. 2023.
  • [28] I. Azzam, K. Pate, J. Garcia-Bravo, and F. Breidi, “Energy Savings in Hydraulic Hybrid Transmissions through Digital Hydraulics Technology,” Energies, vol. 15, no. 4, p. 1348, Feb. 2022.
  • [29] J. Liu et al., “Sensor Technologies for Hydraulic Valve and System Performance Monitoring: Challenges and Perspectives,” Advanced Sensor Research, vol. 3, no. 7, Mar. 2024.
  • [30] O. Vermesan et al., “Automotive Intelligence Embedded in Electric Connected Autonomous and Shared Vehicles Technology for Sustainable Green Mobility,” Front. Future Transp., vol. 2, Aug. 2021.
  • [31] H. Ding, Y. Liu, and Y. Zhao, “A new hydraulic synchronous scheme in open-loop control: Load-sensing synchronous control,” Measurement and Control, vol. 53, no. 1–2, pp. 119–125, Jan. 2020.
  • [32] P. Woś and A. Liniowego, “Sensorless step positioning of hydraulic linear actuator,” CT, vol. 11, 2018.
  • [33] C. Sun and R. Yuan, “Adaptive robust cross-coupling position synchronization control of a hydraulic press slider-leveling,” Science Progress, vol. 104, no. 1, Jan. 2021.
  • [34] S. J. Xu, J. F. Xing, and L. K. Peng, “Nonlinear Position Control of Digital Hydraulic Cylinder Despite Disturbance,” AMR, vol. 998–999, pp. 638–641, Jul. 2014.
  • [35] M. Linjama, “DIGITAL FLUID POWER – STATE OF THE ART,” presented at the The Twelfth Scandinavian International Conference on Fluid Power, May 2011, p. 23.
  • [36] J. Ersfolk et al., “Online Fault Identification of Digital Hydraulic Valves Using a Combined Model-Based and Data-Driven Approach,” Mar. 15, 2018, arXiv: arXiv:1803.05644.
  • [37] E. Xu, Q. Zhong, M. Pan, X. Yan, Y. Miao, and H. Yang, “Novel adaptive sliding-mode control of digital hydraulic systems with nonlinear flow prediction and friction identification,” Measurement, vol. 257, p. 118841, Jan. 2026.
  • [38] M. Linjama, M. Huova, and K. Huhtala, “Model-based force and position tracking control of an asymmetric cylinder with a digital hydraulic valve,” International Journal of Fluid Power, vol. 17, no. 3, Art. no. 3, May 2016.
  • [39] M. LINJAMA and M. VILENIUS, “ENERGY-EFFICIENT MOTION CONTROL OF A DIGITAL HYDRAULIC JOINT ACTUATOR,” Proceedings of the JFPS International Symposium on Fluid Power, vol. 2005, no. 6, Art. no. 6, 2005.
There are 39 citations in total.

Details

Primary Language English
Subjects Deep Learning, Optimization Techniques in Mechanical Engineering, Machine Theory and Dynamics
Journal Section Research Article
Authors

Adem Fatih Özalp 0000-0001-8873-4663

Muhammet Hüseyin Çetin 0000-0003-0429-5507

Refik Polat 0000-0003-4916-8966

Submission Date November 14, 2025
Acceptance Date January 30, 2026
Publication Date March 25, 2026
DOI https://doi.org/10.24012/dumf.1823911
IZ https://izlik.org/JA85BK57ZG
Published in Issue Year 2026 Volume: 17 Issue: 1

Cite

IEEE [1]A. F. Özalp, M. H. Çetin, and R. Polat, “A surrogate modeling approach for digital hydraulic valve systems using physics-based training data”, DUJE, vol. 17, no. 1, Mar. 2026, doi: 10.24012/dumf.1823911.

Aim & Scope

Temel mühendislik alanında deneysel ve teorik çalışmalara yer veren Dicle Üniversitesi Mühendislik Dergisi, mühendisliğin popüler konuları ile ilgili makalelerin yayınlanmasına öncelik vermekte ve multidisipliner yöntem ve teknolojilere odaklanmayı hedeflemektedir.

Dicle Üniversitesi Mühendislik Dergisi, çok disiplinli bir dergidir ve temel mühendislik konularını içerir. Derginin amacı, bilim ve teknolojideki en popüler gelişmeleri araştırmacılara, mühendislere ve diğer ilgili kitlelere ulaştırmaktır.

Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi (DUMF), mühendisliğin çeşitli alanlarında özgün araştırma makalelerinin yanı sıra derleme makalelerini de yayınlayan, hakemli, açık erişimli bir dergidir. Derginin kapsadığı konu alanları şunlardır:


-Elektrik ve Elektronik Mühendisliği
-Bilgisayar ve Yazılım Mühendisliği
-Biyomedikal Mühendisliği
-Makine Mühendisliği
-Cevher Hazırlama ve Maden Mühendisliği
-İnşaat Mühendisliği

DUMF Dergisi makale yükleme aşamasında gerekli olan genel yazım formatına sahiptir. Makalenizi yazarken yükleme öncesi bu formatı kullanma ihtiyacı duyabilirsiniz. Süreci kolaylaştırmak açısından indirmeye hazır word formatları sizler için sunulmuştur.

Türkçe Makale Şablonu (*.docx)
İngilizce Makale Şablonu (*.docx) (tavsiye edilen)

Makaleniz revizyon aşamasında iken makalenizin kabulü için gereklilikleri yerine getirip çalışmanızı doğru bir formatta sisteme yüklemelisiniz.


Kör Hakemlik:
Gönderdiğiniz makale hakemlere gönderileceğinden, metin içerisinde yazarlar hakkında tanımlayıcı herhangi bir bilgiye yer vermemeniz son derece önemlidir.
Lütfen potansiyel tanımlayıcı bilgiler için metnin gövdesini gözden geçirin ve tüm öz atıfların hem metin içi atıflar hem de referanslar için Yazar (Yıl) olarak belirtildiğinden emin olun.


Makale Yapısı
Giriş
Çalışmanın amaçlarını belirtin ve ayrıntılı bir literatür taramasından veya sonuçların bir özetinden kaçınarak çalışma ile ilgili yeterli bir literatür zemini sağlayınız.

Materyal ve Metod
Çalışmanın diğer bir araştırmacı tarafından izlenilmesine imkan vermek için yeterli ayrıntı sağlayınız. Çalışmada kullanılan yöntemler özetlenmeli ve bir referans ile belirtilmelidir. Doğrudan daha önce yayınlanmış bir yöntemden alıntı yapıyorsanız, tırnak işaretleri kullanınız ve ayrıca kaynak belirtiniz. Mevcut yöntemlerde yapılacak herhangi bir değişiklik de açıklanmalıdır.

Sonuçlar
Sonuçlar açık ve net olmalıdır.

Tartışma
Bu kısım çalışmanın önemini vurgulamalı, sonuçların tekrarını içermemelidir. Sonuçlar ve tartışma kısmı birlikte de verilebilir. Literatürdeki çalışmalara büyük oranda atıfta bulunup tartışmaktan kaçınılmalıdır.


Sonuç
Çalışmanın ana sonuçları, tek başına veya bir Tartışma veya Sonuçlar ve Tartışma bölümünün bir alt bölümünü oluşturabilecek kısa bir Sonuçlar bölümü olarak da sunulabilir.

Teşekkür
Bu bölümde, yazarın katkısı veya finansman bölümlerinin dışında herhangi bir desteğe yer verebilirsiniz. Bu kısım, idari ve teknik desteği veya ayni bağışları (örneğin deneyler için kullanılan malzemeler) içerebilir.

Referanslar
Kaynakların IEEE atıf stili ile hazırlanması tavsiye edilir. Formatın detayları şablon dosyasında verilmiştir.

ORCID zorunluluğu
Dergimize makale gönderen yazarların ORCID numaralarını eklemeleri gerekmektedir. ORCID, Open Researcher ve Contributor ID'nin kısaltmasıdır. ORCID, Uluslararası Standart Ad Tanımlayıcı (ISNI) olarak da bilinen ISO Standardı (ISO 27729) ile uyumlu 16 haneli numaralı bir URL'dir. Bireysel ORCID için http://orcid.org adresinden ücretsiz kayıt oluşturabilirsiniz.

Telif Hakkı

Kabul edilen makalelerin yazarları, makalenin telif hakkını DUMF'ye devretmeyi ve DUMF'nin stiline bağlı kalarak nihai hallerini elektronik ortamda göndermeyi kabul etmelidir.


Dergi İntihal Politikası
Dicle Üniversitesi Mühendislik Dergisi, makaleleri/derlemeleri intihal açısından değerlendirme politikasına sahiptir. Dergimize makale göndermeden önce uygun intihal yazılım programları (iThenticate, Turnitin vb.) ile makalenizdeki benzerlik durumu/oranını kontrol etmeniz önerilir. Bu doğrultuda dergimize gönderilen makaleler/derlemeler ön değerlendirmeye tabi tutulur; Turnitin yazılımı ile belirlenen benzerlik oranı %30'un altında olan yazılar Yayın Kurulumuz tarafından kabul edilecektir. Belirtilen oranın (%30) üzerinde olan makaleler/incelemeler yazar(lar)a iade edilir.

Gönderim Sırasında Gerekli Dosyalar:

1) İntihal Formu (Makaleler IThenticate, Turnitin vb. raporlarla birlikte değerlendirilecektir)

2) Hakem Öneri Formu

3) Telif Hakları Devri Formu

4) Ön Yazı



Revizyon  Sırasında Yazar tarafından yüklenmesi gerekli dosyalar:

1) Hakemlere Cevap Formu

2) Yapılan Değişiklikleri Gösteren Makale Dosyası

3) Makalenin Son Hali


Kabul sonrası yüklenmesi gereken dosyalar

1) Makalenin basıma hazır hali (yazar bilgileri eklenmiş versiyon)

İlgili makale çalışmanın yapıldığı kurum(lar)la ilgili uygun etik kurullar tarafından onaylandığına ve deneklerin çalışmayla ilgili bilgilendirilip onay verdiğine dair bir ifade içermelidir.

Etik Kurul izni gerektiren araştırmalar aşağıdaki gibidir:

-Katılımcılardan anket, görüşme, odak grup çalışması, gözlem, deney, görüşme teknikleri kullanılarak veri toplanmasını gerektiren nitel veya nicel yaklaşımlarla yürütülen her türlü araştırma.

-İnsan ve hayvanların (materyal/veri dahil) deneysel veya diğer bilimsel amaçlarla kullanılması

-İnsanlar üzerinde klinik araştırma

-Hayvanlar üzerinde araştırma

-Kişisel verilerin korunması kanununa uygun olarak geriye dönük çalışmalar

-Başkalarına ait ölçek, anket ve fotoğrafların kullanımı için izin alınması ve sahiplerinin belirtilmesi

-Kullanılan fikir ve eserlerde telif haklarına uyulduğunun belirtilmesi

Yayın Kurulunun 5 Ekim 2022 tarihli kararına göre talep edilen ücret miktarı revize edilmiştir.

Her makale gönderimi için "500TL" makale işletim ücreti talep edilmektedir. Bu ücret, Derginin profesyonel dizgisi için kullanılır. İlgili makale işletim ücreti kabul/red şartına bakılmaksızın makale gönderim sırasında talep edilmektedir.

Ücret Ödenecek Hesap Bilgileri:

Türk Lirası Hesabı (Banka/Şube): VakıfBank, Dicle Üniversitesi Bağlı Şubesi
Hesap Adı: Dicle Universitesi Muhendislik Fakultesi Dekanlığı
Hesap No: 00158007306834414
IBAN: TR300001500158007306834414

NOT: İlgili APC ödemesi makaleniz ön değerlendirmeden geçtikten sonra Dergi sekreteryasından alacağınız ön onay mesajı sonrası yapılmaktadır.
Lütfen Editör Kurulunun yapacağı ön değerlendirme sonrası Dergipark sistemi üzerinden alacağınız mesajı bekleyiniz.

Tel: +90-412 241 10 00 (3637)

E-posta: muhendislikdergisi@dicle.edu.tr

Baş Editör

Deep Learning, Neural Networks, Classification Algorithms, Evolutionary Computation

Editör Kurulu

Fuzzy Computation, Electrical Engineering, Electrical Energy Transmission, Networks and Systems, Electrical Energy Generation (Incl. Renewables, Excl. Photovoltaics), Electrical Machines and Drives, Photovoltaic Power Systems, Power Electronics, Renewable Energy Resources
Engineering, Mining Engineering, Mine Design, Management and Economy, Mining Methods and Mine System Analysis, Optimization in Manufacturing

Visiting Professor at Oxford University, Dr. Idris Bedirhanoglu, who holds Bachelor and MSc degrees in Civil Engineering, got his Ph.D. from Istanbul Technical University with a co-advisor from Purdue University where he did a part of his PhD. He has been a Professor of Structural Engineering at Dicle University since March 2023. He worked as a Research Scientist at the Engineering Faculty of New York University Abu Dhabi in 2018-2019. He is the author/co-author of more than 40 journals (SCI or SCIE) or international conference papers and a co-author of four book chapters. He is on the Editorial Board of M. of J. of World Architecture and Engineering News (2014-2016), and a reviewer of more than 20 journals (SCI or SCIE). He is skilled in structural analysis, particularly in evaluating existing structures and retrofitting. As well, he has provided consultancy to more than 100 industrial projects. He has served as a member of the Technical Delegation to Evaluate Objections to Risky Building Detections (Ministry of Environment and Urbanization, General Directorates for Environment and Urbanization), vice chair of the Civil Engineering Department at Dicle University (2018-2019) and chair of the structural engineering laboratory (2010-2018). His main research interests include seismic design and evaluation of RC and historical structures, retrofitting buildings with FRP composites or textile fibers, recycling concrete, nondestructive testing, fuzzy logic, and finite element analysis.

Civil Engineering, Reinforced Concrete Buildings, Earthquake Engineering, Structural Engineering
Installation Technologies, Renewable Energy Resources , Mechanical Engineering, Energy Generation, Conversion and Storage (Excl. Chemical and Electrical)

Teknik Editör

Dicle Üniversitesi'nden Elektrik-Elektronik Mühendisliği alanında 2017 yılında  yüksek lisans derecesini, 2023 yılında doktora derecesini aldı. 2025 yılında Wake Forest University School of Medicine Center for Artificial Intelligence Research'de PostDoc derecesi aldı. Şuan Dicle Üniversitesi'nden Elektrik-Elektronik Mühendisliği bölümünde  Dr. Öğr. Üyesi olarak görev yapmaktadır. Araştırma ilgi alanları arasında Medikal Görüntü İşleme, Derin Öğrenme, Makine Öğrenmesi, Tıbbi Bilişim, Dijital Patoloji yer almaktadır.

Pattern Recognition, Machine Learning, Deep Learning, Biomedical Sciences and Technology, Electrical Engineering, Signal Processing