GERİ DÖN
Ders Öğretim Planı
| Dersin Kodu | Dersin Adı | Dersin Türü | Yıl | Yarıyıl | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| 505003592023 | CONTROL SYSTEMS I | Ders | 3 | 5 | 6,00 |
Dersin Seviyesi
Lisans
Dersin Sunulduğu Dil
İngilizce
Dersin Amacı
Dersin amacı öğrencilere kontrol sistemleri üzerine temel bilgiler vermek, klasik kontrol sistemlerinin analizi ve tasarımına ilişkin temel ilkeleri açıklamak ve laboratuar deneyleri ve dönem projeleri ile bu sistemler üzerine deneyim kazanmasını sağlamaktır.
Dersi Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri
Prof. Dr. Musa ALCI
Öğrenme Çıktıları
| 1 | Kontrol teorisindeki temel kavram ve problemlerin tanımlanması ve açıklanabilmesi. |
| 2 | Dinamik sistemlerin matematiksel modellerinin çıkarılabilmesi |
| 3 | Kontrol Sistemlerinin geçici ve sürekli hal cevaplarının analiz edilebilmesi |
| 4 | Köklerin yeri eğrisi yöntemi ile doğrusal kontrol sistemlerinin analiz ve tasarımının yapılabilmesi |
| 5 | Frekans cevabı yöntemleri ile doğrusal kontrol sistemlerinin analiz ve tasarımlarının yapılabilmesi |
Öğretim Sistemi
Birinci Öğretim
Dersin Ön Koşulu Olan Dersler
Sinyal ve Sistem Analizi
Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar
Yok
Dersin İçeriği
Kontrol sistemlerine giriş: Genel tanımlar. Kontrol sistemi örnekleri. Geribesleme kavramı.Matematiksel altyapı: Laplace dönüşümü. MATLAB kullanımı. Dinamik sistemlerin matematiksel modelleri: Transfer fonksiyonları. Blok diyagramları. Durum uzayında modelleme. Doğrusallaştırma. Kontrol sistemlerinin geçici ve sürekli hal cevabı analizleri. Kararlılık analizi. Köklerin yeri çizimi temelli analiz ve tasarım: Köklerin yeri çizimleri. Köklerin yeri çizimi ile faz ilerleten, faz gerileten, faz gerileten-ilerleten kompanzatör tasarımları. Frekans cevabı analizi. Bode diyagramları. Kutupsal çizimler. Nyquist karalılık kriteri. Bağıl kararlılık. Frekans cevabı ile kontrol sistemi tasarımı: Frekans cevabı yaklaşımı ile faz ilerleten, faz gerileten, faz gerileten-ilerleten kompanzatör tasarımları.
Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği
| Hafta | Konular (Teorik) | Laboratuvar | Öğretim Yöntem ve Teknikleri | Ön Hazırlık |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Kontrol sistemlerine giriş | Gruplama işlemlerinin tamamlanması | ||
| 2 | Matematiksel altyapı: Laplace dönüşümleri | Matlab ve Simulink programlarının tanıtılması | ||
| 3 | Dinamik sistemlerin matematiksel modellenmesi | RLC devresinin analizi, Laplace ve ters Laplace dönüşümlerinin matlab kullanılarak yapılması | ||
| 4 | Blok diyagramları | Transfer fonksiyonu tanımlanması, birim darbe, birim basamak ve birim rampa cevaplarının Matlab tabanlı olarak incelenmesi ve sistem cevabının (sönüm oranı, maksimum aşım gibi) Matlab tabanlı analizi | ||
| 5 | Mekanik, elektrik ve elektronik sistemler | P, PD, PID kontrolcülerinin matlab tabanlı analizi | ||
| 6 | Sıvı seviye ve ısıl sistemlerin modellenmesi | Kütle yay sisteminin modelinin çıkarılması ve Matlab tabanlı sistem cevabının analizi | ||
| 7 | Geçici ve sürekli hal cevapları. | Birim basamak, birim rampa ve parabolik girişler için kararlı hal hatasının matlab-simulink tabanlı analizi | ||
| 8 | Ara sınav | |||
| 9 | Kararlı Hal Hataları, Kontrol sistemlerinin kararlılığı | Dönem projesiyle alakalı soru çözümü | ||
| 10 | Köklerin yeri eğrisi yöntemi ile analiz | Köklerin yer eğrisi çizimlerinin Matlab tabanlı oluşturulup analiz edilmesi | ||
| 11 | Köklerin yeri eğrisi yöntemi ile kontrol sistemi tasarımı | Matlab yardımıyla köklerin yer eğrisi tabanlı Lag – Lead kontrolör tasarımları | ||
| 12 | Frekans cevabı yöntemi ile analiz: Bode diyagramları | Bode diyagramının Matlab yardımıyla oluşturulup, analiz edilmesi | ||
| 13 | Kutupsal çizim ve Nyquist kriteri. | Dönem projesinin kontrolü | ||
| 14 | Frekans cevabı yaklaşımı ile kontrol sistemi tasarımı. | Bode diyagramı tabanlı kompanzatör tasarımı | ||
| 15 | Genel tekrar | Telafi | ||
| 16 | Final Sınavı |
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
1. Modern Control Engineering, Fourth Edition, Katsuhiko Ogata, Prentice Hall, 2002. YARDIMCI KİTAPLAR: 1. MATLAB el kitapları
Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları
Değerlendirme
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | Adet | Değer |
|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 50 |
| Laboratuvar | 1 | 50 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | Adet | Değer |
| Final Sınavı | 1 | 100 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | 50 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | 50 | |
Staj Durumu
Yok
İş Yükü Hesaplaması
| Etkinlikler | Sayısı | Süresi (saat) | Toplam İş Yükü (saat) |
|---|---|---|---|
| Derse Katılım | 14 | 3 | 42 |
| Laboratuvar | 14 | 2 | 28 |
| Proje Hazırlama | 1 | 20 | 20 |
| Bireysel Çalışma | 14 | 1 | 21 |
| Ödev Problemleri için Bireysel Çalışma | 10 | 2 | 20 |
| Ara Sınav İçin Bireysel Çalışma | 1 | 15 | 15 |
| Final Sınavı içiin Bireysel Çalışma | 1 | 20 | 20 |
| Toplam İş Yükü (saat) | 166 | ||
Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi
| PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 6 | PÇ 7 | PÇ 8 | PÇ 9 | PÇ 10 | PÇ 11 | PÇ 12 | PÇ 13 | PÇ 14 | PÇ 15 | PÇ 16 | PÇ 17 | PÇ 18 | |
| ÖÇ 1 | 4 | 4 | ||||||||||||||||
| ÖÇ 2 | 5 | 5 | ||||||||||||||||
| ÖÇ 3 | 5 | 4 | ||||||||||||||||
| ÖÇ 4 | 5 | 5 | ||||||||||||||||
| ÖÇ 5 | 5 | 4 |
* Katkı Düzeyi : 1 Çok düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 Çok yüksek