Ders AdıKodu Yerel KrediAKTS Ders (saat/hafta)Uygulama (saat/hafta)Laboratuar (saat/hafta)
Filtre Tasarımı TeorisiMKT610537.5300
ÖnkoşullarYok
YarıyılGüz, Bahar
Dersin Diliİngilizce, Türkçe
Dersin SeviyesiDoktora
Dersin TürüSeçmeli @ Mekatronik Mühendisliği ABD Mekatronik Mühendisliği Doktora Programı (%30 İngilizce)
Seçmeli @ Mekatronik Mühendisliği ABD Mekatronik Mühendisliği Yüksek Lisans Programı (Tezsiz, İngilizce)
Seçmeli @ Aviyonik Mühendisliği Tezli Yüksek Lisans Programı
Seçmeli @ Mekatronik Mühendisliği ABD Mekatronik Mühendisliği Yüksek Lisans Programı (%30 İngilizce)
Ders KategorisiUzmanlık/Alan Dersleri
Dersin Veriliş ŞekliYüz yüze
Dersi Sunan Akademik BirimMekatronik Mühendisliği Bölümü
Dersin KoordinatörüKadir Erkan
Dersi Veren(ler)
Asistan(lar)ı
Dersin AmacıBu dersin amacı, gerçek uygulama örneklerini de göstererek Kalman filtrelemesinin teorisini tanıtmaktır. Direkt teorik bir yaklaşımdan ziyade pratik uygulamalar MATLAB kullanımı ile ele alınarak sistemlerin matematik modellerinden yola çıkılıp, kestirimcilerin performanslarının sistem tasarım parametlerinin fonksiyonu olarak ele alınması, sistem denklemlerinin kararlı sayısal algoritmalarla gerçeklenmesi ve sonuçların doğrulanmasının gösterilmesi esas alınmıştır.
Dersin İçeriğiKalman Filtesine Giriş; Optimal Filtreleme Metotları Doğrusal Sürekli Sistemler; Doğrusal Ayrık Sistemler; Doğrusal Sistemlerin Gözlemlenebilirliği Rastgele Süreçler ve İhtimalli Sistemler; Rastgele Değişkenler ve İstatistiki Özellikleri Doğrusal Rastgele Modeller; Filtreleme ile Şekil Verme ve Durum Takviyesi Ortalama ve Kovaryans İlerletimi; Model Parametreleri ile İlişkilendirme Doğrusal Optimal Filtreler ve Tahminleyiciler; Kalman Filtresi; Kalman-Bucy Filtresi Korelasyonlu Gürültü Kaynakları; Matris Riccati Diferansiyel Denklemleri Kalman Filtre Uygulamaları Optimal Düzgünleştiriciler Sayısal Tatbik Metodları; Sayısal Yuvarlamanın Etkileri Karekök ve UD-Çarpanlı Filtreler Doğrusal Olmayan Filtreleme; Doğrusal-Gibi Filtreler ve Örnekleme Ön Filreleme ve Veri Reddetme Teknikleri; Kalman Filtresi Kararlılığı Ölçüm Optimizasyonu; İnnovasyon Analizi Seyrüsefer Uygulamaları
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
  • Introduction to Random Signals and Applied Kalman Filtering, 3rd ed., Brown, Wiley, 1997.
  • Kalman Filtering: Theory and Practice, 3rd ed., Grewal, Wiley, 2008.
Opsiyonel Program BileşenleriYok

Ders Öğrenim Çıktıları

  1. Rastlantısal süreçlerin temellerinin anlaşılması
  2. Doğrusal optimum kestirimcilerin yapılarının anlaşılması
  3. Özel uygulamalar için Kalman filtre çözümlerinin geliştirilmesi
  4. Optimal filtre tasarımı için ileri tekniklerin anlaşılması

Ders Öğrenim Çıktısı & Program Çıktısı Matrisi

DÖÇ-1DÖÇ-2DÖÇ-3DÖÇ-4
PÇ-15555
PÇ-25555
PÇ-35555
PÇ-4----
PÇ-5----
PÇ-6----
PÇ-7----
PÇ-8----
PÇ-95555
PÇ-10----

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

HaftaKonularÖn Hazırlık
1Kalman Filtesine Giriş; Optimal Filtreleme MetotlarıDers referans kitabından ilgili bölümün incelenmesi.
2Doğrusal Sürekli Sistemler; Doğrusal Ayrık Sistemler; Doğrusal Sistemlerin GözlemlenebilirliğiDers referans kitabından ilgili bölümün incelenmesi.
3Rastgele Süreçler ve İhtimalli Sistemler; Rastgele Değişkenler ve İstatistiki ÖzellikleriDers referans kitabından ilgili bölümün incelenmesi.
4Doğrusal Rastgele Modeller; Filtreleme ile Şekil Verme ve Durum TakviyesiDers referans kitabından ilgili bölümün incelenmesi.
5Ortalama ve Kovaryans İlerletimi; Model Parametreleri ile İlişkilendirmeDers referans kitabından ilgili bölümün incelenmesi.
6Doğrusal Optimal Filtreler ve Tahminleyiciler; Kalman Filtresi; Kalman-Bucy FiltresiDers referans kitabından ilgili bölümün incelenmesi.
7Korelasyonlu Gürültü Kaynakları; Matris Riccati Diferansiyel DenklemleriDers referans kitabından ilgili bölümün incelenmesi.
8Ara Sınav 1
9Kalman Filtre UygulamalarıDers referans kitabından ilgili bölümün incelenmesi.
10Optimal DüzgünleştiricilerDers referans kitabından ilgili bölümün incelenmesi.
11Sayısal Tatbik Metodları; Sayısal Yuvarlamanın EtkileriDers referans kitabından ilgili bölümün incelenmesi.
12Karekök ve UD-Çarpanlı FiltrelerDers referans kitabından ilgili bölümün incelenmesi.
13Doğrusal Olmayan Filtreleme; Doğrusal-Gibi Filtreler ve ÖrneklemeDers referans kitabından ilgili bölümün incelenmesi.
14Proje sunumlarıProje dokümanlarının incelenmesi.
15Ölçüm Optimizasyonu; İnnovasyon Analizi, Seyrüsefer UygulamalarıDers referans kitabından ilgili bölümün incelenmesi.
16Final

Değerlendirme Sistemi

EtkinliklerSayıKatkı Payı
Devam/Katılım
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Derse Özgü Staj
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Ödev520
Sunum/Jüri
Projeler120
Seminer/Workshop
Ara Sınavlar120
Final140
Dönem İçi Çalışmaların Başarı Notuna Katkısı
Final Sınavının Başarı Notuna Katkısı
TOPLAM100

AKTS İşyükü Tablosu

EtkinliklerSayıSüresi (Saat)Toplam İşyükü
Ders Saati163
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Sınıf Dışı Ders Çalışması165
Derse Özgü Staj
Ödev510
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Projeler120
Sunum / Seminer
Ara Sınavlar (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)110
Final (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)110
Toplam İşyükü :
Toplam İşyükü / 30(s) :
AKTS Kredisi :
Diğer NotlarYok