Z_31_04_System Dynamics and Control

EEE3003 System Dynamics and Control 3+0+0 AKTS:5
Yil / Yariyil Güz Dönemi
Ders Duzeyi Lisans
Yazilim Sekli Zorunlu
Bölümü ELEKTRIK ve ELEKTRONIK MÜHENDISLIGI BÖLÜMÜ
Ön Kosul Yok
Egitim Sistemi Yüz yüze , Grup çalismasi
Dersin Süresi 14 hafta - haftada 3 saat teorik
Ögretim Üyesi Dr. Öğr. Üyesi Mustafa Sinasi AYAS,
Diger Ögretim Üyesi Prof. Dr. Ismail Hakki ALTAS
Ögretim Dili Ingilizce
Staj Yok
 
Bu ders kontrol sistemleri hakkinda temel bilgiyi saglar
Bu ders kontrol sistemleri hakkinda temel bilgiyi saglar
 

Ögrenme Çiktilari

BPÇK

ÖY

Bu dersi basari ile tamamlayan ögrenciler :

   
ÖÇ - 1 :

Fiziki sistemleri ve kontrol sistem kavramlarini ögreneceklerdir.

1, 2, 3, 5, 7, 9

1,3,6

ÖÇ - 2 :

Kontrol sistemleri için gerekli matematik bilgisini gözden geçirip, fiziki sistemlerim matematik modellerini çikarabileceklerdir.

1, 2, 3, 5, 7, 9

1,3,6

ÖÇ - 3 :

Transfer fonksiyonlar, blok diyagramlar ve isaret akis grafikleri ile sistem modellerini temsil edebileceklerdir.

1, 2, 3, 5, 7, 9

1,3,6

ÖÇ - 4 :

Durum degiskenleri ve durum uzayi modellemesi yapabileceklerdir.

1, 2, 3, 5, 7, 9

1,3,6

ÖÇ - 5 :

Simülasyon diyagramlari gelistirip, sistemleri bilgisayarda inceleyebileceklerdir.

1, 2, 3, 5, 7, 9

1,3,6

ÖÇ - 6 :

Farkli test isaretleri altinda birinci ve ikinci derece sistemlerin zaman uzayindaki davranis özelliklerini inceleyebileceklerdir.

1, 2, 3, 5, 7, 9

1,3,6

ÖÇ - 7 :

Dogrusal zamanla degismeyen sistemlerin kararlilik testini Routh-Hurwitz ile gerçeklestirebileceklerdir.

1, 2, 3, 5, 7, 9

1,3,6

BPÇK : Bölüm program çiktilarina katki, ÖY : Ölçme ve degerlendirme yöntemi (1: Yazili Sinav, 2: Sözlü Sinav, 3: Ev Ödevi, 4: Laboratuvar Çalismasi/Sinavi, 5: Seminer / Sunum, 6: Dönem Ödevi / Proje), ÖÇ : Ögrenme Çiktisi

 

Ders Içerigi

Fiziki sistemler ve bunlarin kontrollerine genel bir bakis. Kontrol sitemlerinin incelenmesi ve tasarlanmasi için gerekli matematik altyapi, fiziksel sistemlerin matematik modellemeleri, transfer fonksiyonlar, blok diyagramlar, isaret akis grafikleri, durum degiskenleri ve durum uzayi modelleri, test isaretleri ve zaman uzayinda geçici durum performans kriterleri, Kararlilik.

 

Haftalik Detayli Ders Içerigi

 Hafta

Detayli Içerik

Önerilen Kaynak

 Hafta 1

Fiziki sistem nedir, neden, niçin ve nasil kontrol edilir? Gerçek hayattan örnekler. Kontrol Sistemleri dereken neyi kastediyoruz?

 

 Hafta 2

Otomatik Kontrol Sistemlerinin analiz ve tasarimi için gerekli matematik (Laplace Dönüsümleri, Kompleks Degiskenler, Diferansiyel Denklemler, Matris Islemleri, Lineer Cebir, Fark Denklemleri, z-dönüsümleri, Dogrusallastirma).

 

 Hafta 3

Fiziksel Sistemlerin Matematik modelleri. Mekanik, elektrik ve elektromekanik sistemlerin modellenmesi. Matlab/Simulink ortamindaki simülasyonlari.

 

 Hafta 4

Transfer fonksiyonlari, blok diyagramlar, simülasyon diyagramlari ve isaret akis grafikleri ve bunlarin birbirlerine dönüstürülmesi, karmasik blok diyagramlarinin sadelestirilmesi, bu konularla ilgili Matlab/Simulink uygulamalari.

 

 Hafta 5

Kisa sinav.

 

 Hafta 6

Durum degiskenleri ve durum uzayi modeli. Transfer fonksiyondan durum degiskenlerinin, durum degiskenlerinden de transfer fonksiyonlarin elde edilmesi. Durum denklemlerinin analitik yöntemler ve Matlab/Simulink ortamindaki çözümleri. Simülasyon diyagramlari ve durum denklemleri arasindaki iliskiler.

 

 Hafta 7

Degisik test isaretleri ve bu isaretler uygulandiginda sistemin verdigi tepkilerin incelenmesi. Geçici durum analizi ve durum geçis matrisi. Basamak ve darbe giris isaretleri uygulandiginda birinci ve ikinci dereceden sistemlerin verdigi basamak ve darbe tepkelerinin zaman uzayinda incelenmesi.

 

 Hafta 8

Kök yer egrileri ve zaman uzayindaki tepkelerle iliskisi.

 

 Hafta 9

Arasinav

 

 Hafta 10

Dogrusal sistemlerin kararliligi. Routh-Hurwitz kararlilik kriteri. BIBO kararliligi, Bagil kararlilik, faz ve kazanç marjinleri, Nyquist ve Bode diyagramlarinin bagil kararlilik için önemi

 

 Hafta 11

Baslica denetleyici türleri ve Matlab/Simulink ortaminda davranislarinin incelenmesi.

 

 Hafta 12

Kisa sinav.

 

 Hafta 13

Kontrol edilebilirlilik ve gözlenebilirlilik.

 

 Hafta 14

Ayrik zamanli kontrol Sistemlerine giris.

 

 Hafta 15

Bilgisayar destekli kontrole giris.

 

 Hafta 16

Dönem sonu sinavi

 

 

Ders Kitabi / Malzemesi

1 Altas, I.H., Ders sunum notlari, Basilmamis, KTÜ

 

 

Ilave Kaynak

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)

Katki (%)

Arasinav

9

 

2

30

Kisa sinav

5
12

 

1

10

Proje

14

 

10

10

Dönem sonu sinavi

16

 

2

50