Dersin Ayrıntıları Yarıyıl Kodu Adı T+U+L Kredi AKTS 5 05550004 System Dynamics and Control 3+0+0 5 5 Dersin Detayları Dili : Türkçe Düzeyi : Lisans Bölümü / Programı : Mekatronik Mühendisliği Öğrenim Türü : Örgün Öğretim Türü : Zorunlu Amacı : Bu ders, kontrol tekniklerini öğretmeyi ve sistem cevabını yorumlamayı amaçlamaktadır. Aynı zamanda bu ders, öğrencilere basit seviyede kontrolör tasarlatmayı amaçlamaktadır. İçeriği : Sistemlerin Zaman Cevabı, Sürekli Hal hataları, Doğrusal Zamanla Değişmeyen (DZD) sistemlerin kararlılığı, Kök Eğrisi, Kök Eğrisiyle ve polinom yaklaşımıyla düşük mertebeden (P, PI, PID) Kontrolör tasarımı Yöntem ve Teknikleri : Ön Koşulları : Yok Koordinatörü : Prof. Dr. Ali Bülent UŞAKLI Dersi Verenler : Dr. Öğr. Üyesi Hüseyin ALP Yardımcıları : Arş.Gör. Sinan İLGENArş.Gör. Gökberk AY Staj Durumu : Yok Dersin Kaynakları Kaynaklar : Norman S. Nise, Control Systems Engineering (6th edition), 2011, John Wiley & Sons, New YorkFarid Golnaraghi, Benjamin C. Kuo, Automatic Control Systems, (9th edition), 2010, John&Wiley Sons, IncKatsuhiko Ogata, Modern Control Engineering, (5th edition), 2010 Pearson International, Upper Saddle River, New JerseyBenjamin C. Kuo, Otomatik Kontrol Sistemleri, (Turkish translation from 7th edition), Literatür YayıncılıkRichard C. Dorf, Robert H. Bishop Modern Control Systems (11th edition), 2008, Pearson International, Upper Saddle River, New Jersey. Ders Yapısı Matematik ve Temel Bilimler %20 Mühendislik Bilimleri %40 Mühendislik Tasarımı %30 Alan Bilgisi %10 Yarıyıl Çalışma Bilgileri Yarıyıl Çalışmaları Sayısı Katkı Ara Sınav 1 %30 Yarıyıl Sonu Sınavı 1 %50 Toplam 2 %80 Etkinlik Bilgileri Etkinlik Sayısı Süre Toplam İş Yükü (Saat) Ders Süresi 14 3 42 Sınıf Dışı Ç. Süresi 14 3 42 Ödevler 6 5 30 Ara Sınavlar 1 10 10 Uygulama 6 1 6 Laboratuvar 6 1 6 Yarıyıl Sonu Sınavı 1 10 10 Toplam İş Yükü AKTS: 5 146 Öğrenme Çıktıları Bu dersin başarılı bir şekilde tamamlanmasıyla öğrenciler şunları yapabileceklerdir: Sıra Açıklama 1 Mekatronik sistemlerde sinyallerin özelliklerini bilme 2 Etkileşimli mekanik, elektriksel, akışkan ve termodinamik sistemlerin matematiksel modellerini, dinamik davranışını analiz etme yeteneğini (sistem dinamiği) kurar. 3 Temel geri besleme kontrol yöntemlerini bilir (ikili kontrol, PWM, P, PI, PD, PID) ve bunları simüle eder 4 Mekatronik aktüatörlerin özelliklerini ve modellerini bilir 5 Mekatronik sistemlerde durum değişkenlerini ve durum uzay modelini bilir 6 Ayrık zaman kontrol kavramını bilir, bilgisayar ile kontrol eder, mikroişlemci ile kontrol sistemlerini analiz edebilme becerisi 7 Gerçek zamanda kontrol etme becerisi 8 DZD sistemlerin zaman yanıtı hakkında detaylı bilgi sahibi olur. 9 DZD sistemlerde kararlılık analizi yapabilir 10 LTI sistemler için sistemin kök eğrisini çizip yorumlayabilir 11 DZD sistemler için basit düzeyde düşük mertebeli (P, PD, PI, PID) kontrolör tasarlayabilir. Ders Konuları Hafta Konu 1 Fiziksel Sistemlerin Zaman Cevabı: Zaman cevabının tanımı, zaman cevabının elde edilmesi, sıfır ve kutup kavramları (tekrar), geçici ve sürekli hal kavramlarının tanımı, performans kriterlerinin tanımı. 1. ve 2. mertebeden sistemlerde,pPerformans kriterlerinin kutup ve sıfır yerleşimiyle ilişkisi. 2 Fiziksel Sistemlerin Zaman Cevabı: Zaman cevabının tanımı, zaman cevabının elde edilmesi, sıfır ve kutup kavramları (tekrar), geçici ve sürekli hal kavramlarının tanımı, performans kriterlerinin tanımı. 1. ve 2. mertebeden sistemlerde,pPerformans kriterlerinin kutup ve sıfır yerleşimiyle ilişkisi. 3 Fiziksel Sistemlerin Zaman Cevabı: Zaman cevabının tanımı, zaman cevabının elde edilmesi, sıfır ve kutup kavramları (tekrar), geçici ve sürekli hal kavramlarının tanımı, performans kriterlerinin tanımı. 1. ve 2. mertebeden sistemlerde,pPerformans kriterlerinin kutup ve sıfır yerleşimiyle ilişkisi. 4 Fiziksel Sistemlerin Zaman Cevabı: Zaman cevabının tanımı, zaman cevabının elde edilmesi, sıfır ve kutup kavramları (tekrar), geçici ve sürekli hal kavramlarının tanımı, performans kriterlerinin tanımı. 1. ve 2. mertebeden sistemlerde, Performans kriterlerinin kutup ve sıfır yerleşimiyle ilişkisi. 5 Sürekli hal hataları: Sürekli hal hatasının (shh) tanımı, shh'nin basamak, rampa ve parabolik girişler için hesaplanması, bozucu etkisine maruz kalan sistemlerde shh'nin hesabı, birim olmayan geribeslemeli sistemlerde shh'nin hesabı. 6 DZD sistemlerin kararlılığı: Kararlılık için Routh-Hurwitz kriterinin tanıtılması, Kararlılığın belirlenmesi için Routh tablosu yönteminin kullanılması. 7 DZD sistemlerin kararlılığı: Kararlılık için Routh-Hurwitz kriterinin tanıtılması, Kararlılığın belirlenmesi için Routh tablosu yönteminin kullanılması. 8 Kök eğrisi: Kök eğrisinin tanımı ve kök eğrisini oluşturan adımların irdelenmesi. Kök eğrisinin çizimi. Genelleştirilmiş kök eğrisi. 9 Kök eğrisi: Kök eğrisinin tanımı ve kök eğrisini oluşturan adımların irdelenmesi. Kök eğrisinin çizimi. Genelleştirilmiş kök eğrisi. 10 Kök eğrisi: Kök eğrisinin tanımı ve kök eğrisini oluşturan adımların irdelenmesi. Kök eğrisinin çizimi. Genelleştirilmiş kök eğrisi. 11 Kök eğrisi ve polinom yaklaşımı kullanılarak düşük mertebeden kontrolör (P, PD, PI, PID) tasarımı. 12 Kök eğrisi ve polinom yaklaşımı kullanılarak düşük mertebeden kontrolör (P, PD, PI, PID) tasarımı. 13 Kök eğrisi ve polinom yaklaşımı kullanılarak düşük mertebeden kontrolör (P, PD, PI, PID) tasarımı. 14 Kök eğrisi ve polinom yaklaşımı kullanılarak düşük mertebeden kontrolör (P, PD, PI, PID) tasarımı. Dersin Program Çıktılarına Katkısı P1P2P3P4P5P6P7P8P9P10P11 Tüm 4 Ö1 4 Ö2 4 Ö3 4 Ö4 4 Ö5 4 Ö6 4 Ö7 4 Ö8 4 Ö9 4 Ö10 4 Katkı Düzeyi: 1: Çok Düşük 2: Düşük 3: Orta 4: Yüksek 5: Çok Yüksek
