| Ders Adı | Kodu | Yerel Kredi | AKTS | Ders (saat/hafta) | Uygulama (saat/hafta) | Laboratuar (saat/hafta) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Kontrol Sistemleri | KOM3751 | 3 | 7 | 3 | 0 | 0 |
| Önkoşullar | Yok |
|---|
| Yarıyıl | Güz |
|---|
| Dersin Dili | İngilizce, Türkçe |
|---|---|
| Dersin Seviyesi | Lisans |
| Dersin Türü | Zorunlu @ Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Lisans Programı (%30 İngilizce) |
| Ders Kategorisi | Temel Meslek Dersleri |
| Dersin Veriliş Şekli | Yüz yüze |
| Dersi Sunan Akademik Birim | Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Bölümü |
|---|---|
| Dersin Koordinatörü | Şeref Naci Engin |
| Dersi Veren(ler) | Janset Daşdemir, Levent Ucun, Yavuz Eren |
| Asistan(lar)ı | Buse Tacal Ucun |
| Dersin Amacı | Bu dersin amacı, öğrencilere kontrol sistemlerinin teorik ve pratik altyapısını tanıtmaktır. Bu ders öğrencilere lineer dinamik sistemlerin, modelleme ve kontrol ilkelerinin temelini sunacaktır. Ayrıca, birinci, ikinci ve yüksek mertebeden sistemlerin, geçici ve kalıcı hal cevaplarının, performans ölçütlerinin, kararlılık analizinin ve kalıcı hal hatalarının ayrıntılarının verilmesi amaçlanmıştır. Öğrencilere, PID kontrolör ve faz kompansatör tasarımında köklerin yer eğrisi tekniklerinden nasıl yararlanacakları sunulacaktır. Pratik denetleyici tasarımı ve PID katsayı ayarlama hususları, tipik uygulama sorunları ile birlikte ele alınacaktır. Bode ve Nyquist çizimlerini içeren frekans cevabı tekniklerine giriş ve bunların kararlılık analizlerinde kullanımı konuları işlenecektir. |
|---|---|
| Dersin İçeriği | Geri Beslemeli Kontrol Sistemlerine Giriş; Durum Uzayında Dinamik Sistem Modelleme; Transfer Fonksiyonları, Kutup ve Sıfırlar; Birinci, İkinci ve Yüksek Mertebeli Sistemlerin ve Sıfırı Olan Sistemlerin Zaman Cevabı; Blok Diyagramları; Geri Beslemeli Sistemlerin Özellikleri; Klasik 3 Terimli Kontrolcüler (P, I, D Terimlerinin Etkileri); Kararlılık Tanımları ve Analizi; Hassasiyet (Duyarlık) Analizi; Routh-Hurwitz Kararlılık Ölçütü; Kalıcı Hal Hatası Analizi; Köklerin Yer Eğrisi Yöntemiyle Analiz; Köklerin Yer Eğrisi Yöntemiyle PI, PD ve PID Kontrolcülerinin Tasarımı; Köklerin Yer Eğrisi ile Geri-Faz (Lag), İleri-Faz (Lead) ve İleri-Geri-Faz (Lead-Lag) Kompansatörlerinin Tasarımı; Kontrolcü ve Kompansatörlerin Fiziksel Gerçekleştirilmesi; PID Kontrolcülerinin Uygulamada Karşılaşılan Problemleri; İntegral Yığılması (Sarması); Ziegler-Nichols Yöntemi ile PID Katsayılarının Ayarlanması; Frekans Cevabı Teknikleri; Bode Genlik ve Faz Eğrilerinin Çizimleri; Nyquist Kararlılık Kriteri; Cauchy Argüman Kuralı; Nyquist Eğrilerinin Çizimi; Nyquist ve Bode Eğrileri Metodu ile Kararlılık Analizi ve Kararlılık Payları. |
| Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar |
|
| Opsiyonel Program Bileşenleri | Yok |
Ders Öğrenim Çıktıları
- Öğrenciler temel kontrol mühendisliği problemlerini tanımlayabilir, analiz edebilir ve onları çözebilir.
- Öğrenciler kontrol sistemlerini zaman ve frekans tanım bölgelerinde matematiksel olarak temsil edebilir.
- Öğrenciler sistem denklemlerini durum değişkenleri formunda ve s-düzleminde ifade edebilir ve çözebilir.
- Öğrenciler kapalı çevrim kontrol sistemlerinin geçici hal, kalıcı hal ve kararlılık özelliklerini analiz edebilir.
- Öğrenciler klasik PID kontrol sistemlerinin tasarım ve analizi için köklerin yer eğrisi ve tabloya dayalı yöntemleri kullanabilir.
Ders Öğrenim Çıktısı & Program Çıktısı Matrisi
| DÖÇ-1 | DÖÇ-2 | DÖÇ-3 | DÖÇ-4 | DÖÇ-5 |
Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları
| Hafta | Konular | Ön Hazırlık |
|---|---|---|
| 1 | Dinamik Sistemlerin Modellenmesinin Gözden Geçirilmesi; Geri Beslemeli Kontrol Sistemlerine Giriş | Ders notları web sayfasındadır |
| 2 | Durum Değişkenleri Yöntemi, Sıfırların ve Kutupların Dinamik Cevap Üzerinde Etkileri; Birinci Mertebeden Sistemlerin Zaman Cevabı | Ders notları web sayfasındadır |
| 3 | İkinci Mertebeden Sistemlerin, Yüksek Mertebeden Sistemlerin ve Sıfırı Olan Sistemlerin Zaman Cevabı | Ders notları web sayfasındadır |
| 4 | Blok Diyagramları, Geri Beslemeli Sitemlerin Özellikleri, Klasik 3 Terimli Kontrolcüler (P, I, D Terimlerinin Etkileri) | Ders notları web sayfasındadır |
| 5 | Kararlılık Tanımı, Routh-Hurwitz Kararlılık Kriteri, Kalıcı Hal Hatası, Birim Geri-beslemeli Olmayan Sistemler için Kalıcı Hal Hatası, Bozucu Kaynaklı Kalıcı Hal Hatası | Ders notları web sayfasındadır |
| 6 | Köklerin Yer Eğrisinin Özellikleri, Kök Yer Eğrisinin Çizimi | Ders notları web sayfasındadır |
| 7 | Seri ve Geri Beslemeli Kontrolcüler için Kök Yer Eğrisi Metodu | Ders notları web sayfasındadır |
| 8 | Ara Sınav 1 | |
| 9 | Hassasiyet Tanımı ve Hesabı, Kapalı Çevrim Transfer Fonksiyonunun Hassasiyeti, Kalıcı Hal Hatasının Hassasiyeti; Kutup Hassasiyeti | Ders notları web sayfasındadır |
| 10 | PI, PD ve PID Kontrolcülerinin Tasarımı için Kök Yer Eğrisi Metodu | Ders notları web sayfasındadır |
| 11 | Geri, İleri ve İleri-Geri Fazlı Kompansatör Tasarımı için Kök Yer Eğrisi Metodu | Ders notları web sayfasındadır |
| 12 | Kontrolcü ve Kompansatörlerin Gerçeklenmesi, PID Kontrolde Karşılaşılan Pratik Problemler, İntegral Yığılması, Ziegler-Nichols Yöntemi ile PID Katsayılarının Ayarlanması | Ders notları web sayfasındadır |
| 13 | Frekans Cevabı, Bode Eğrisinin Çizimi, Nyquist Kararlılık Kriterleri, Cauchy’nin Argüman Prensibi, Nyquist Eğrisinin Çizimi | Ders notları web sayfasındadır |
| 14 | Nyquist ve Bode Eğrileri Yöntemi ile Kararlılık Analizi ve Kararlılık Payları (Kazanç ve Faz Payları). | Ders notları web sayfasındadır |
| 15 | Konu Tekrarı ve Uygulamaları | Textbook (Ch. 7) |
| 16 | Final |
Değerlendirme Sistemi
| Etkinlikler | Sayı | Katkı Payı |
|---|---|---|
| Devam/Katılım | ||
| Laboratuar | ||
| Uygulama | ||
| Arazi Çalışması | ||
| Derse Özgü Staj | ||
| Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği | ||
| Ödev | 2 | 30 |
| Sunum/Jüri | ||
| Projeler | ||
| Seminer/Workshop | ||
| Ara Sınavlar | 1 | 30 |
| Final | 1 | 40 |
| Dönem İçi Çalışmaların Başarı Notuna Katkısı | ||
| Final Sınavının Başarı Notuna Katkısı | ||
| TOPLAM | 100 | |
AKTS İşyükü Tablosu
| Etkinlikler | Sayı | Süresi (Saat) | Toplam İşyükü |
|---|---|---|---|
| Ders Saati | 13 | 3 | |
| Laboratuar | |||
| Uygulama | |||
| Arazi Çalışması | |||
| Sınıf Dışı Ders Çalışması | 13 | 2 | |
| Derse Özgü Staj | |||
| Ödev | 2 | 10 | |
| Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği | |||
| Projeler | |||
| Sunum / Seminer | |||
| Ara Sınavlar (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi) | 1 | 12 | |
| Final (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi) | 1 | 20 | |
| Toplam İşyükü : | |||
| Toplam İşyükü / 30(s) : | |||
| AKTS Kredisi : | |||
| Diğer Notlar | Yok |
|---|
