|
|
| ELK3008 | Otomatik Kontrol Sistemleri | 3+0+2 | AKTS:5 | | Yıl / Yarıyıl | Bahar Dönemi | | Ders Duzeyi | Lisans | | Yazılım Şekli | Seçmeli | | Bölümü | ELEKTRİK ve ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ | | Ön Koşul | Yok | | Eğitim Sistemi | Yüz yüze , Laboratuar Çalışması | | Dersin Süresi | 14 hafta - haftada 3 saat teorik ve 2 saat laboratuar | | Öğretim Üyesi | Dr. Öğr. Üyesi Yeşim Aysel BAYSAL ASLANHAN | | Diğer Öğretim Üyesi | | | Öğretim Dili | Türkçe | | Staj | Yok | | | | Dersin Amacı: | | Dersin amacı, öğrencilere dinamik sistemlerin modellenmesi, analizi ve kontrolü konusunda temel bilgi ve becerileri kazandırmaktır. Ders, öğrencilerin çeşitli kontrol stratejilerini anlayıp doğrusal zamanla değişmeyen sistemlere uygulayabilmelerini, sistem kararlılığını değerlendirebilmelerini ve farklı denetleyici tiplerini tasarlayabilmelerini hedefler. |
| Öğrenim Kazanımları | PÖKK | ÖY | | Bu dersi başarı ile tamamlayan öğrenciler : | | | | ÖK - 1 : | Bütün konularla ilgili örnekleri Matlab/Simulink yazılımı ile gerçekleştirebilme becerisine sahip olacaklardır. | 1,2,4,5 | 4, | | ÖK - 2 : | Doğrusal, zamanla değişmeyen sistemlerin kararlılığı konusunda bilgi sahibi olacak ve Routh-Hurwitz kararlılık kriteri ile gerekli analizi yapabilecek. | 1,2,4,5 | 1,4, | | ÖK - 3 : | Açık ve kapalı çevrim sistemlerin kararlılığı, duyarlılığı, referans izleme ve bozucu etki tepkeleri konusunda analiz ve tasarım için gerekli bilgiye sahip olacak. | 1,2,4,5 | 1,4, | | ÖK - 4 : | İleri ve geri beslemeleli kontrol sistemlerinin yapısal özelliklerini öğrenecek ve kullanacaklardır. | 1,2,4,5 | 1,4, | | ÖK - 5 : | Oransal (P), oransal ve entegral (PI), oransal, entegral ve türev (PID), P, I, D'nin değişik kombinasyonları, faz ilerletici ve geriletici kompanzatörler, durum geri beslemeli denetleyiciler, entegral etkili durum geri beslemeli denetleyiciler hakkında analiz yeterli bilgiye sahip olacaklardır. | 1,2,4,5 | 1,4, | | ÖK - 6 : | Kök yer eğrileri ile kontrol sistemlerinde analiz ve tasarım becerisini elde edeceklerdir. | 1,2,4,5 | 1,4, | | ÖK - 7 : | Kontrol sistemlerinin analiz ve tasarımını Nyquist Kriterlerini ve Bode Diyagramlarını kullanarak frekans uzayında gerçekleştirebilme becerisine sahip olacaklardır. | 1,2,4,5 | 1,4, | | PÖKK :Program öğrenim kazanımlarına katkı, ÖY : Ölçme ve değerlendirme yöntemi (1: Yazılı Sınav, 2: Sözlü Sınav, 3: Ev Ödevi, 4: Laboratuvar Çalışması/Sınavı, 5: Seminer / Sunum, 6: Dönem Ödevi / Proje),ÖK : Öğrenim Kazanımı | | |
| Fiziki sistemlerin zaman ve frekans uzaylarında modellenmeleri ve analiz edilmeleri, kontrol sistemlerinin kararlılığı, Ruoth-Hurwitz kararlılık testi, İleri beslemeli ve geri beslemeli denetleyiciler, PID denetleyicilerin analiz ve tasarımı, kök yer eğrileri ile analiz ve tasarım, Bode diyagramları, Nyquist diyagramları, Bode ve Nyquist kararlılık kriteri, bağıl ve mutlak kararlılık, Zaman ve frekans uzaylarında tasarım, kontrol sistemlerinde performans ölçütleri, optimal kontrol sistemlerine giriş, bütün konularla ilgili bilgisayar simülasyonları. |
| |
| Haftalık Detaylı Ders Planı | | Hafta | Detaylı İçerik | Önerilen Kaynak | | Hafta 1 | Sistemlerin matematik ve simülasyon modellerine genel bakış: diferansiyel denklemler, durum denklemleri, transfer fonksiyonları ve simülasyon diyagramları | | | Hafta 2 | Kontrol sistemlerinde kararlılık: Tanım ve Routh-Hurwitz kararlılık kriterinin kısaca gözden geçirilmesi | | | Hafta 3 | Routh-Hurwitz kararlılık kriteri ile kararlılık analizi | | | Hafta 4 | İleri beslemeli denetim yapısı, tipik geri beslemeli denetleyiciler (aç-kapa, P, I PI) | | | Hafta 5 | Tipik geri beslemeli denetleyiciler (PD, PID, durum geri beslemeli denetleyici, faz ilerletici/geriletici kompanzatör) | | | Hafta 6 | Kök yer eğri grafikleri | | | Hafta 7 | Kök yer eğrileri ile faz ileri / geriletici kompanzatör tasarımı | | | Hafta 8 | Kapalı çevrim frekans tepkesi ve bunun açık çevrim frekans tepkesi ile ilişkisi: Bode diyagramları | | | Hafta 9 | Ara sınav | | | Hafta 10 | Kapalı çevrim frekans tepkesi ve bunun açık çevrim frekans tepkesi ile ilişkisi: Nyquist diyagramları | | | Hafta 11 | Zaman uzayında tasarım ilkeleri | | | Hafta 12 | Frekans uzayında tasarım ilkeleri, Faz ilerletici kompanzatör tasarımı | | | Hafta 13 | Frekans uzayında tasarım ilkeleri, Faz geriletici kompanzatör tasarımı | | | Hafta 14 | Kontrol sitemlerinde performans ölçütleri | | | Hafta 15 | Optimal kontrole genel bakış | | | Hafta 16 | Yarıyıl sonu sınavı | | | |
| 1 | Altaş, İ.H., Ders sunum notları, Basılmamış, KTÜ | | | |
| 1 | Franklin, G.F., Powell, J.D. and Emani-Naemi, A., 2006; Feedback Control of Dynamic Systems. Prentice-Hall. | | | 2 | Dorf, R.C. and Bishop, R.H., 2001; Modern Control Systems, Prentice Hall Inc. | | | 3 | Ogata, K., 1997; Modern Control Engineering, Prentice Hall. | | | 4 | Kuo, B.J., 1995; Automatic Control Systems, Prentice Hall. | | | 5 | Nise, N.S., 2004; Control Systems Engineering, 4th Edition, Wiley. | | | |
| Ölçme Yöntemi | | Yöntem | Hafta | Tarih | Süre (Saat) | Katkı (%) | | Arasınav | 9 | | 2 | 30 | | Laboratuar sınavı | 4-14 | | 2 | 20 | | Dönem sonu sınavı | 16 | | 2 | 50 | | |
| Öğrenci Çalışma Yükü | | İşlem adı | Haftalık süre (saat) | Hafta sayısı | Dönem toplamı | | Yüz yüze eğitim | 3 | 14 | 42 | | Sınıf dışı çalışma | 2 | 10 | 20 | | Laboratuar çalışması | 2 | 10 | 20 | | Arasınav için hazırlık | 2 | 7 | 14 | | Arasınav | 2 | 1 | 2 | | Dönem sonu sınavı için hazırlık | 2 | 5 | 10 | | Dönem sonu sınavı | 2 | 1 | 2 | | Toplam Çalışma Yükü | | | 110 |
|