Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

Değişen Gürültü Koşullarında Kalman Filtreleri ile Güç Sistemlerinde Harmonik Tahmini: Performans Analizi ve Değerlendirmesi

Yıl 2026, Cilt: 42 Sayı: 1, - , 10.03.2026
https://doi.org/10.65520/erciyesfen.1836331
https://izlik.org/JA33SD66LZ

Öz

Bu çalışmada, güç sistemlerinde harmoniklerin genlik ve faz tahmini için literatürde önerilen bir test sinyali kullanılmıştır. Test sinyali, 10 dB, 20 dB ve 40 dB gürültü koşulları altında önerilen Kalman tabanlı yaklaşıma uygulanmıştır. Performans, elde edilen tahmin sonuçları ile literatürde bildirilen sonuçlar karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. 10 dB Gauss gürültüsü için, ortalama karesel hata (OKH) 0.006649 ve normalleştirilmiş ortalama karesel hata (NOKH) 0.014542 idi; 20 dB Gauss gürültüsü için OKH 0.000613 ve NOKH 0.001340; 40 dB Gauss gürültüsü için OKH 0.000004 ve NOKH 0.000009 olmuştur. Her üç gürültü durumu için de ortalama hesaplama süresi 0.06 saniyedir. Her gürültü seviyesi için, orijinal, gürültülü ve tahmini sinyaller hem zaman hem de frekans alanlarında analiz edilmiş ve görsel değerlendirmeler sayısal sonuçlarla tutarlıdır.

Destekleyen Kurum

Hiçbir fon yok.

Kaynakça

  • Chen, C. I., & Chen, Y. C. 2014. Comparative study of harmonic and interharmonic estimation methods for stationary and time-varying signals. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 61(1), 397–404. https://doi.org/10.1109/TIE.2013.2242419.
  • Ortmeyer, T. H., Chakravarthi, K. R., & Mahmoud, A. A. (1985). The effects of power system harmonics on power system equipment and loads. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 104(9), 2555–2563. https://doi.org/10.1109/TPAS.1985.319019.
  • Arranz-Gimon, A., Zorita-Lamadrid, A., Morinigo-Sotelo, D., & Duque-Perez, O. 2021. A review of total harmonic distortion factors for the measurement of harmonic and interharmonic pollution in modern power systems. Energies, 14(20), 6467. https://doi.org/10.3390/en14206467.
  • Kumar, D., & Zare, F. 2016. Harmonic analysis of grid connected power electronic systems in low voltage distribution networks. IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, 4(1), 70–79. https://doi.org/10.1109/JESTPE.2015.2454537.
  • Singh, G. K. 2009. Power system harmonics research: A survey. European Transactions on Electrical Power, 19, 151–172. https://doi.org/10.1002/etep.201.
  • IEEE. 2014. IEEE recommended practice and requirements for harmonic control in electric power system (IEEE Std 519-2014) (Revision of IEEE Std 519-1992). IEEE, 1-29.
  • Singh, S. K., Sinha, N., Goswami, A. K., & Sinha, N. 2016. Several variants of Kalman filter algorithm for power system harmonic estimation. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 78, 793–800. https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2015.12.028.
  • Kabalci, Y., Kockanat, S., & Kabalci, E. 2018. A modified ABC algorithm approach for power system harmonic estimation problems. Electric Power Systems Research, 154, 160–173. https://doi.org/10.1016/j.epsr.2017.08.019.
  • Martínez-Navarro, G., & Orts-Grau, S. 2025. Selective SAPF for harmonic and interharmonic compensation using an adaptive Kalman filter-based identification method. Applied Sciences, 15(22), 12249. https://doi.org/10.3390/app152212249.
  • Yu, P., & Sun, J. 2025. Improved Sage–Husa unscented Kalman filter for harmonic state estimation in distribution grid. Electronics, 14(2), 376. https://doi.org/10.3390/electronics14020376.
  • Qi, J., Sun, K., Wang, J., & Liu, H. 2018. Dynamic state estimation for multi-machine power system by unscented Kalman filter with enhanced numerical stability. IEEE Transactions on Smart Grid, 9, 1184–1196. https://doi.org/10.1109/TSG.2016.2580584.
  • Lu, Z., Ji, T. Y., Tang, W. H., & Wu, Q. H. 2008. Optimal harmonic estimation using a particle swarm optimizer. IEEE Transactions on Power Delivery, 23(2), 1166–1174. https://doi.org/10.1109/TPWRD.2008.917656.
  • Oğuzalp, Ş. N., Akkaya, S., & Eminoğlu, U. 2025. Comparison of advanced metaheuristic algorithms for harmonic detection in power systems. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 15(2), 620–638. https://doi.org/10.17714/gumusfenbil.1618127.

Harmonic Estimation in Power Systems with Kalman Filters under Varying Noise Conditions: Performance Analysis and Evaluation

Yıl 2026, Cilt: 42 Sayı: 1, - , 10.03.2026
https://doi.org/10.65520/erciyesfen.1836331
https://izlik.org/JA33SD66LZ

Öz

In this study, a test signal proposed in the literature for amplitude and phase estimation of harmonics in power systems is utilized. The test signal is applied to the proposed Kalman-based approach under noise conditions of 10 dB, 20 dB, and 40 dB. Performance is evaluated by comparing the obtained estimation results with those reported in the literature. For 10 dB Gaussian noise, the mean squared error (MSE) was 0.006649, and the normalized mean squared error (NMSE) was 0.014542; for 20 dB Gaussian noise, the MSE was 0.000613, and the NMSE was 0.001340; and for 40 dB Gaussian noise, the MSE was 0.000004, and the NMSE was 0.000009. The average computational time across all three cases is 0.06 seconds. For each noise level, the original, noisy, and estimated signals are analyzed in both the time and frequency domains, with visual assessments consistent with the numerical results.

Etik Beyan

No ethical declaration is required for the study.

Destekleyen Kurum

No funding.

Teşekkür

The author would like to thank the referees for their constructive comments that contributed to the improvement of the article, as well as the editorial board for their dedicated support throughout the publication process.

Kaynakça

  • Chen, C. I., & Chen, Y. C. 2014. Comparative study of harmonic and interharmonic estimation methods for stationary and time-varying signals. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 61(1), 397–404. https://doi.org/10.1109/TIE.2013.2242419.
  • Ortmeyer, T. H., Chakravarthi, K. R., & Mahmoud, A. A. (1985). The effects of power system harmonics on power system equipment and loads. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 104(9), 2555–2563. https://doi.org/10.1109/TPAS.1985.319019.
  • Arranz-Gimon, A., Zorita-Lamadrid, A., Morinigo-Sotelo, D., & Duque-Perez, O. 2021. A review of total harmonic distortion factors for the measurement of harmonic and interharmonic pollution in modern power systems. Energies, 14(20), 6467. https://doi.org/10.3390/en14206467.
  • Kumar, D., & Zare, F. 2016. Harmonic analysis of grid connected power electronic systems in low voltage distribution networks. IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, 4(1), 70–79. https://doi.org/10.1109/JESTPE.2015.2454537.
  • Singh, G. K. 2009. Power system harmonics research: A survey. European Transactions on Electrical Power, 19, 151–172. https://doi.org/10.1002/etep.201.
  • IEEE. 2014. IEEE recommended practice and requirements for harmonic control in electric power system (IEEE Std 519-2014) (Revision of IEEE Std 519-1992). IEEE, 1-29.
  • Singh, S. K., Sinha, N., Goswami, A. K., & Sinha, N. 2016. Several variants of Kalman filter algorithm for power system harmonic estimation. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 78, 793–800. https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2015.12.028.
  • Kabalci, Y., Kockanat, S., & Kabalci, E. 2018. A modified ABC algorithm approach for power system harmonic estimation problems. Electric Power Systems Research, 154, 160–173. https://doi.org/10.1016/j.epsr.2017.08.019.
  • Martínez-Navarro, G., & Orts-Grau, S. 2025. Selective SAPF for harmonic and interharmonic compensation using an adaptive Kalman filter-based identification method. Applied Sciences, 15(22), 12249. https://doi.org/10.3390/app152212249.
  • Yu, P., & Sun, J. 2025. Improved Sage–Husa unscented Kalman filter for harmonic state estimation in distribution grid. Electronics, 14(2), 376. https://doi.org/10.3390/electronics14020376.
  • Qi, J., Sun, K., Wang, J., & Liu, H. 2018. Dynamic state estimation for multi-machine power system by unscented Kalman filter with enhanced numerical stability. IEEE Transactions on Smart Grid, 9, 1184–1196. https://doi.org/10.1109/TSG.2016.2580584.
  • Lu, Z., Ji, T. Y., Tang, W. H., & Wu, Q. H. 2008. Optimal harmonic estimation using a particle swarm optimizer. IEEE Transactions on Power Delivery, 23(2), 1166–1174. https://doi.org/10.1109/TPWRD.2008.917656.
  • Oğuzalp, Ş. N., Akkaya, S., & Eminoğlu, U. 2025. Comparison of advanced metaheuristic algorithms for harmonic detection in power systems. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 15(2), 620–638. https://doi.org/10.17714/gumusfenbil.1618127.
Toplam 13 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil İngilizce
Konular Elektrik Devreleri ve Sistemleri
Bölüm Araştırma Makalesi
Yazarlar

Serdar Koçkanat 0000-0001-6415-0241

Gönderilme Tarihi 5 Aralık 2025
Kabul Tarihi 21 Ocak 2026
Yayımlanma Tarihi 10 Mart 2026
DOI https://doi.org/10.65520/erciyesfen.1836331
IZ https://izlik.org/JA33SD66LZ
Yayımlandığı Sayı Yıl 2026 Cilt: 42 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA Koçkanat, S. (2026). Harmonic Estimation in Power Systems with Kalman Filters under Varying Noise Conditions: Performance Analysis and Evaluation. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi, 42(1). https://doi.org/10.65520/erciyesfen.1836331
AMA 1.Koçkanat S. Harmonic Estimation in Power Systems with Kalman Filters under Varying Noise Conditions: Performance Analysis and Evaluation. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi. 2026;42(1). doi:10.65520/erciyesfen.1836331
Chicago Koçkanat, Serdar. 2026. “Harmonic Estimation in Power Systems with Kalman Filters under Varying Noise Conditions: Performance Analysis and Evaluation”. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi 42 (1). https://doi.org/10.65520/erciyesfen.1836331.
EndNote Koçkanat S (01 Mart 2026) Harmonic Estimation in Power Systems with Kalman Filters under Varying Noise Conditions: Performance Analysis and Evaluation. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi 42 1
IEEE [1]S. Koçkanat, “Harmonic Estimation in Power Systems with Kalman Filters under Varying Noise Conditions: Performance Analysis and Evaluation”, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi, c. 42, sy 1, Mar. 2026, doi: 10.65520/erciyesfen.1836331.
ISNAD Koçkanat, Serdar. “Harmonic Estimation in Power Systems with Kalman Filters under Varying Noise Conditions: Performance Analysis and Evaluation”. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi 42/1 (01 Mart 2026). https://doi.org/10.65520/erciyesfen.1836331.
JAMA 1.Koçkanat S. Harmonic Estimation in Power Systems with Kalman Filters under Varying Noise Conditions: Performance Analysis and Evaluation. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi. 2026;42. doi:10.65520/erciyesfen.1836331.
MLA Koçkanat, Serdar. “Harmonic Estimation in Power Systems with Kalman Filters under Varying Noise Conditions: Performance Analysis and Evaluation”. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi, c. 42, sy 1, Mart 2026, doi:10.65520/erciyesfen.1836331.
Vancouver 1.Serdar Koçkanat. Harmonic Estimation in Power Systems with Kalman Filters under Varying Noise Conditions: Performance Analysis and Evaluation. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi. 01 Mart 2026;42(1). doi:10.65520/erciyesfen.1836331

Amaç ve Kapsam

Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi Ulusal ve Uluslararası araştırmacıların bilim ve teknolojiye sağlayacakları en son katkıları yayımlamayı ilke edinmiş bir bilimsel dergidir. Dünyanın her tarafından araştırmacıların bilim ve teknolojiye dair bilgi ve becerilerini geliştirmeyi, paylaşmayı ve tartışmayı amaç edinir. Makaleler İngilizce olarak sunulmalıdır.

Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi özgün bilimsel araştırmalar ile uygulama çalışmalarına yer veren bir dergidir. Dergide fen ve mühendislik bilimlerinde yapılmış deneysel ve teorik ilerlemeleri konu alan analitik ve nümerik çözümleri içeren araştırma makalesi türündeki çalışmalara  yer verilir.

BENZERLİK ORANI DOSYASI : Makalenizin referanslar bölümü dahil Tam Metni "iThenticate" veya "Turnitin" programları ile taranmalıdır. İlgili programdan alacağınız benzerlik oranı sonucunun PDF formatında sistemimize yüklenilmesi gerekmektedir.

Dergi Makale Formatını İndirin

http://dergipark.org.tr/download/journal-file/14761

Link açılmazsa başka bir internet tarayıcısından deneyiniz. (Internet Explorer, Mozilla Firefox, Edge, Opera, Safari, Netscape vs.) veya linke sağ tıklayıp "Bağlantıyı farklı kaydet" deyiniz veya linki kopyalayıp arama çubuğuna yapıştırıp enter'layınız.

⛔ Makalenin yazar(lar)ının tahrif edilmiş ve uydurma veriler kullandığı tespit edildiği takdirde, bu durum yazarların çalıştığı kuruma bildirilerek makale reddedilir. İntihal oranı üst sınırı %20 (Kaynaklar hariç) olarak belirlenmiş ve intihal oranı %20'yi geçen makaleler, değerlendirmeye alınmaz.

⛔ Dergimize gönderilen makaleler için yazarların telif hakkı devir formunu doldurması gerekmektedir.

✯ Etik kurul izni gerektiren, tüm bilim dallarında yapılan araştırmalar için etik kurul onayı alınmış olmalı, bu onay makalede belirtilmeli ve belgelendirilmelidir.
✯ Etik kurul izni gerektiren araştırmalarda, izinle ilgili bilgilere (kurul adı, tarih ve sayı no) yöntem bölümünde, ayrıca makalenin ilk/son sayfalarından birinde; olgu sunumlarında, bilgilendirilmiş gönüllü olur/onam formunun imzalatıldığına dair bilgiye makalede yer verilmelidir.
✯ Dergi web sayfasında, makalelerde Araştırma ve Yayın Etiğine uyulduğuna dair ifadeye yer verilmelidir.
✯ Dergi web sayfasında, hakem, yazar ve editör için ayrı başlıklar altında etik kurallarla ilgili bilgi verilmelidir.
✯ Dergide ve/veya web sayfasında, ulusal ve uluslararası standartlara atıf yaparak, dergide ve/veya web sayfasında etik ilkeler ayrı başlık altında belirtilmelidir. Örneğin; dergilere gönderilen bilimsel yazılarda, ICMJE (International Committee of Medical Journal Editors) tavsiyeleri ile COPE (Committee on Publication Ethics)’un Editör ve Yazarlar için Uluslararası Standartları dikkate alınmalıdır.
✯ Kullanılan fikir ve sanat eserleri için telif hakları düzenlemelerine riayet edilmesi gerekmektedir.

Dergimiz ücretli değildir.

Baş Editör

Mühendislik, Katı Mekanik, Makine Mühendisliği (Diğer), Kompozit ve Hibrit Malzemeler

Yardımcı Baş Editör

Makine Mühendisliği, Balistik Sistemleri, Katı Mekanik, Kompozit ve Hibrit Malzemeler
Biyomedikal Bilimler ve Teknolojiler, Biyomedikal Tanı, Tıbbi Cihazlar

Editörler Kurulu

Mühendislik, Aerodinamik (Hipersonik Aerodinamik Hariç), Enerji, İçten Yanmalı Motorlar
Entomoloji, Bitki Koruma, Tarımda Entomoloji
Akışkan Mekaniği ve Termal Mühendislik, Hidromekanik, Su Kaynakları ve Su Yapıları
Makine Mühendisliği, Katı Mekanik, Makine Tasarımı ve Makine Elemanları, Malzeme Tasarım ve Davranışları, Triboloji
Sonlu Elemanlar Analizi, Kırılma Mekaniği, Katı Mekanik, Kaynak Teknolojileri, Kompozit ve Hibrit Malzemeler, Nanoteknoloji, Mekanik Titreşimler ve Gürültü
Uzay Mühendisliği, Havacılık Malzemeleri, Havacılık Yapıları, Uydu, Uzay Aracı ve Füze Tasarımı ve Testleri, Uzay Mühendisliği (Diğer)

T. Özcan, 2010 yılında İstanbul Kültür Üniversitesi, İstanbul, Türkiye'den bilgisayar mühendisliği alanında lisans derecesini, 2016 ve 2020 yıllarında ise Erciyes Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü'nden yüksek lisans ve doktora derecelerini almıştır. 2013 yılında Erciyes Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü'ne Araştırma Görevlisi olarak katılmıştır. Araştırma ilgi alanları arasında akıllı optimizasyon algoritmaları, görüntü işleme, makine öğrenmesi, derin öğrenme ve Kalman filtreleme bulunmaktadır. Uygulama alanları insan eylemi tanıma, insan-bilgisayar etkileşimi ve sağlık ile tarımda yapay zekâ konularına odaklanmaktadır.

Bilgi ve Bilgi İşleme Bilimleri, Derin Öğrenme, Makine Öğrenme (Diğer)
Biyoloji, Hayvan Sistematiği ve Taksonomi, Akaroloji, Hayvan Fizyolojisi - Ekofizyoloji
Proje ve Yapım Yönetimi, Yapı İşletmesi
Hayvan Diyeti ve Beslenme, Hayvan Bilimi (Diğer), Süt Teknolojisi, Hayvan Besleme, Zootekni, Genetik ve Biyoistatistik
Sonlu Elemanlar Analizi, Makine Mühendisliği, Balistik Sistemleri, Katı Mekanik, Kompozit ve Hibrit Malzemeler, Malzeme Karekterizasyonu
Akış Analizi, Analitik Spektrometri, Enstrümantal Yöntemler, Separasyon Bilimi
Tekstil Bilimleri ve Mühendisliği, Tekstil Teknolojisi, Tekstil Bilimleri ve Mühendisliği (Diğer)
Makine Mühendisliği (Diğer)

Erciyes Üniversitesi Fizik Bölümü'nde Doçent ve Araştırma Dekan Yardımcısı olarak çalışmaktayım. Fermi Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı'nda (Fermilab) nötrino deneyleri, ANNIE, NOvA ve DUNE ve UC-Berkeley'deki EOS deneyi üzerinde çalışıyorum. Ayrıca ABD'deki Iowa Üniversitesi'nde araştırmacı bilim insanı ve yarı zamanlı öğretim üyesi olarak görev yapıyorum ve CERN'deki LHC'de CMS deneyinde de çalışmalarımı sürdürüyorum. 

Ocak 2017'den Ekim 2020'ye kadar, Iowa Eyalet Üniversitesi'nde doktora sonrası araştırmacı olarak Fermilab'daki nötrino deneyleri, ANNIE ve NOvA üzerinde çalıştım. ANNIE'de Deney Koordinatörü ve Faz II Yükseltme ve Kurulum Yöneticisi olarak görev yaptım. Ağustos 2012'de Yüksek Lisans derecemi, Aralık 2016'da ise CERN'deki LHC'de CMS deneyi üzerine Iowa Üniversitesi'nde doktora derecemi tamamladım. 

Makine Öğrenmesi Algoritmaları, Modelleme ve Simülasyon, Yüksek Enerji Astrofiziği ve Kozmik Işınlar, Genel Fizik, Kuantum Bilgisayarları, Kuantum Bilgisi, Hesaplama ve İletişim, Kuantum Teknolojileri, Nükleer Fizik, Radyofizik, Astroparçacık Fiziği ve Parçacık Kozmolojisi, Parçacık Fiziği, Hızlandırıcılar, Fotonik ve Elektro-Optik Cihazlar, Sensörler ve Sistemler (İletişim Hariç), Kuantum Mühendislik Sistemleri (Bilgisayar ve İletişim Dahil)
Su Kalitesi ve Su Kirliliği, Çevre Mühendisliği
Tekstil Bilimleri ve Mühendisliği, Tekstil Bilimi, Tekstil Teknolojisi
Makine Öğrenmesi Algoritmaları, Modelleme ve Simülasyon, Kontrol Teorisi ve Uygulamaları
Enerji, Balistik Sistemleri, Enerji Üretimi, Dönüşüm ve Depolama (Kimyasal ve Elektiksel hariç), Makine Mühendisliği (Diğer)
Makine Mühendisliği, Makine Teorisi ve Dinamiği

Nanomalzemeler, kuantum teknolojileri ve yarıiletken fiziği alanında uzmanlaşmış bir fizikçi ve öğretim üyesiyim. Araştırmalarım, optoelektronik aygıtlar, fotodetektörler ve radyasyon algılama sistemlerinde kullanılmak üzere karbon kuantum noktaları, perovskit nanokristaller ve bu yapıların hibrit formlarının sentezi ve karakterizasyonuna odaklanmaktadır. Sintilatörler, ışık yoğunlaştırıcı (LSC) sistemler ve hibrit fotodetektörler için karbon temelli nanomalzemeleri konu alan TÜBİTAK destekli projeler de dahil olmak üzere birçok ulusal ve uluslararası araştırma projesinde yürütücü ve araştırmacı olarak görev aldım.

Deneysel nanoteknoloji çalışmalarımın yanı sıra, bilim iletişimi ve öğretim faaliyetlerine de büyük önem veriyorum. Kuantum hesaplama, nanoyapılar ve modern fizik konularında dersler veriyor; hakemli dergilerde yayımlanmış çok sayıda makalenin yazarı ve ortak yazarı olarak akademik üretime katkı sağlıyorum. Ayrıca, araştırmalarımı düzenli olarak uluslararası konferanslarda sunuyorum.

Profesyonel ilgi alanlarım nanofotonik, sürdürülebilir enerji malzemeleri ve gelişmiş radyasyon algılama teknolojilerinin kesişiminde yer almakta olup, özellikle çevre dostu ve suda çözünür nanomalzemelere odaklanmaktayım.

Kuantum Optik ve Kuantum Optomekaniği, Yoğun Maddenin Elektronik ve Manyetik Özellikleri; Süperiletkenlik, Yarı İletkenler, Nanoteknoloji

Murat Aydın, Erciyes Üniversitesi'nde doçent olarak görev yapmaktadır. Aydın, akademik kariyerine 2007 yılında Erciyes Üniversitesi Makine Mühendisliği bölümünden mezun olarak başlamıştır. Yüksek lisans ve doktora derecelerini de aynı üniversitede tamamlamıştır. Doktora tezi, "Fonksiyonel kademelendirilmiş sandviç plakaların balistik davranışı" üzerinedir.

Aydın, 2009-2010 yılları arasında Erciyes Üniversitesi Sivil Havacılık Yüksekokulu'nda araştırma görevlisi olarak çalışmıştır. 2010-2014 yılları arasında aynı kurumda öğretim görevlisi olarak görev yapmış ve 2014 yılında Erciyes Üniversitesi Havacılık ve Uzay Bilimleri Fakültesi'ne doktor öğretim üyesi olarak atanmıştır. 2022 yılında doçent unvanını almıştır.

Aydın'ın araştırma alanları arasında kompozit malzemeler, balistik, darbe mekaniği ve fonksiyonel kademelendirilmiş malzemeler bulunmaktadır. Uluslararası hakemli dergilerde yayınlanmış çok sayıda makalesi ve bildirimi bulunmaktadır. Ayrıca, TÜBİTAK ve Avrupa Birliği tarafından desteklenen çeşitli projelerde görev almıştır.

Aydın, akademik çalışmalarının yanı sıra, Erciyes Üniversitesi Havacılık Çalışmaları Uygulama ve Araştırma Merkezi Müdürü ve Uçak Mühendisliği Bölüm Başkanı olarak idari görevler de üstlenmektedir.

Malzeme Bilimi ve Teknolojileri, Balistik Sistemleri, Kompozit ve Hibrit Malzemeler, Havacılık Malzemeleri
Sonlu Elemanlar Analizi, Katı Mekanik, Kompozit ve Hibrit Malzemeler
Sonlu Elemanlar Analizi, Makine Mühendisliği, Katı Mekanik, Makine Mühendisliğinde Sayısal Yöntemler, Kompozit ve Hibrit Malzemeler
Makine Mühendisliği
Hücre Gelişimi, Proliferasyon ve Ölümü, Hücre Metabolizması, Endüstriyel Biyoteknoloji, Nanobiyoteknoloji, Hayvan Hücresi ve Moleküler Biyoloji
İplik Teknolojisi, Kumaş Teknolojisi, Lif Teknolojisi, Tekstil Teknolojisi, Tekstil Bilimleri ve Mühendisliği (Diğer)
Doğal Kaynak Yönetimi, İklim Değişikliğinin Ekolojik Etkileri ve Ekolojik Adaptasyon, Temiz Üretim Teknolojileri, Yenilenebilir Enerji Sistemleri
Yapı Malzemeleri
Derin Öğrenme, Denetimli Öğrenme, Makine Öğrenmesi Algoritmaları, Çevresel Olarak Sürdürülebilir Mühendislik, Çok Ölçütlü Karar Verme, Endüstri Mühendisliği, Ergonomi ve İnsan Faktörleri Yönetimi, Üretimde Optimizasyon, Yeni Ürün Geliştirme

✯ Etik kurul izni gerektiren, tüm bilim dallarında yapılan araştırmalar için etik kurul onayı alınmış olmalı, bu onay makalede belirtilmeli ve belgelendirilmelidir.
✯ Etik kurul izni gerektiren araştırmalarda, izinle ilgili bilgilere (kurul adı, tarih ve sayı no) yöntem bölümünde, ayrıca makalenin ilk/son sayfalarından birinde; olgu sunumlarında, bilgilendirilmiş gönüllü olur/onam formunun imzalatıldığına dair bilgiye makalede yer verilmelidir.
✯ Dergi web sayfasında, makalelerde Araştırma ve Yayın Etiğine uyulduğuna dair ifadeye yer verilmelidir.
✯ Dergi web sayfasında, hakem, yazar ve editör için ayrı başlıklar altında etik kurallarla ilgili bilgi verilmelidir.
✯ Dergide ve/veya web sayfasında, ulusal ve uluslararası standartlara atıf yaparak, dergide ve/veya web sayfasında etik ilkeler ayrı başlık altında belirtilmelidir. Örneğin; dergilere gönderilen bilimsel yazılarda, ICMJE (International Committee of Medical Journal Editors) tavsiyeleri ile COPE (Committee on Publication Ethics)’un Editör ve Yazarlar için Uluslararası Standartları dikkate alınmalıdır.
✯ Kullanılan fikir ve sanat eserleri için telif hakları düzenlemelerine riayet edilmesi gerekmektedir.