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.
Dijital Hidrolik Yapay Sinir Ağları Dijital Akış Kontrol Ünitesi (DFCU) Hidrolik Valf Optimizasyonu Vekil Modelleme
Hazırlanan makalede etik kurul izni alınmasına gerek yoktur.
This study was funded by the Scientific and Technological Research Council of Turkey (TUBITAK) ARDEB 1002 Grant No 218M256.
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.
Digital Hydraulics Artificial Neural Networks Digital Flow Control Unit (DFCU) Hydraulic Valve Optimization Surrogate Modeling
There is no need to obtain permission from the ethics committee for the article prepared.
Bu çalışma, Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) ARDEB 1002 Programı tarafından 218M256 numaralı proje kapsamında desteklenmiştir.
| Birincil Dil | İngilizce |
|---|---|
| Konular | Derin Öğrenme, Makine Mühendisliğinde Optimizasyon Teknikleri, Makine Teorisi ve Dinamiği |
| Bölüm | Araştırma Makalesi |
| Yazarlar | |
| Gönderilme Tarihi | 14 Kasım 2025 |
| Kabul Tarihi | 30 Ocak 2026 |
| Yayımlanma Tarihi | 25 Mart 2026 |
| DOI | https://doi.org/10.24012/dumf.1823911 |
| IZ | https://izlik.org/JA85BK57ZG |
| Yayımlandığı Sayı | Yıl 2026 Cilt: 17 Sayı: 1 |
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
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.
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.