EĞİTİM
Ders Detayı

ELE354 - Denetim Sistemleri

2022-2023 Güz dönemi bilgileri
Ders bu dönem açık
Ders sorumluları
Ad Soyad Görev Şube
Dr.Öğr.Üyesi Yakup Özkazanç Ders sorumlusu 21
Şubelere Göre Haftalık Program
Şube Gün, Zaman, Yer
21 Pazartesi, 09:00 - 11:45, E8

Dersin zamanlama bilgileri haftalık ders programından elde edilmektedir. Ders geçici olarak belirli bir hafta için ertelenmiş ya da zamanı değişmiş olabilir. Dersin o haftaki kesin zamanlama bilgileri için dersin sorumlusuna başvurulmalı ve/veya duyurular takip edilmelidir.

ELE354 - Denetim Sistemleri
Program Teorik saat Uygulamalı saat Yerel kredi AKTS kredisi
Lisans 3 0 3 5
Zorunluluk : Zorunlu
Önkoşul ders(ler) : ELE301
Eşzamanlı ders(ler) : ELE356
Veriliş biçimi : Yüz yüze
Öğrenme ve öğretme teknikleri : Anlatım, Soru-Yanıt, Sorun/Problem Çözme, Diğer: ELE356 DENETİM SİSTEMLERİ LABORATUVARI dersi ile birlikte alınmalıdır.
Dersin amacı : Bu dersin amacı ögrencinin mühendislik yaşamı boyunca karşılaşabileceği çeşitli denetim sistemlerini çözümlemek için kullanılabilecek farklı yaklaşımları ögretmektir. Derste tartışılan yaklaşımlar denetim sistemlerinin yalnızca çözümlenmesinde değil, tasarımında da kullanılan yaklaşımlar olsa da, derste çözümleme bakış açısı daha çok vurgulanmaktadır. Bu amaca yönelik olarak, önce fiziksel sistemlerin modellenmesi sunulmakta, ardından denetim sistemlerinin geçici durum analizi, kalıcı durum analizi ve kararlılık analizi için kullanılan yaklaşımlar tartışılmaktadır. Ders hem frekans bölgesi, hem de zaman bölgesi yaklaşımlarını dengeli bir biçimde vermeyi hedeflemektedir. Tasarım yaklaşımları analiz örnekleri üzerinden örtük olarak tartışılmaktadır. Derste öğrenilen analiz yaklaşımları ELE 356 Denetim Sistemleri Laboratuvarı dersi çerçevesinde gerçekleştirilen deneysel çalışmalar ile de pekiştirilmektedir.
Dersin öğrenme çıktıları : Dersi başarıyla bitiren bir öğrenci 1. Geribeslemeli denetim sistemlerinin temel ilkelerini ve özelliklerini bilir. 2. Çeşitli fiziksel sistemlerin matematiksel modellerini elde eder. 3. Geribeslemeli denetim sistemlerinin kararlılık analizini farklı yöntemler kullanarak yapar. 4. Verilen belirtimleri sağlayacak şekilde denetim sistemi elemanlarının tasarımını ve gerçekleştirmesini bilir. 5. Bazı denetim mühendisliği problemlerini tanır, formülleştirir ve çözer. 6. Denetim mühendisliği uygulamaları ve akademik araştırma için gerekli olan güncel yazılım araçlarını kullanmasını bilir.
Dersin içeriği : Denetim sistemlerinin tarihsel gelişimi. Açık ve kapalı döngü, temel geribesleme kavramları. Fiziksel sistemlerin modelleri: elektriksel sistemler, mekanik sistemler, sıvı sistemleri, ısıl sistemler, servomotorlar, elektro-mekanik sistemler. Öbek şemalar, sinyal akış çizgeleri. Zaman yanıtı çözümlemesi, durgun durum hata çözümlemesi. Duyarlılık, bozanetken savurması ve kararlılık çözümlemesi, Routh-Hurwitz ölçütü. Kök yereğrisi çizimi. Sıklık yanıtı çözümlemesi: Bode, kutupsal ve genlik-evre çizimleri, Nyquist çözümlemesi, kazanç/evre payları, Nichols çizelgesi. Durum uzayı analizi: Durum uzayı tanımı, durum geçiş matrisi, benzerlik dönüşümü, sistem matrisinin köşegenleştirilmesi, kipsel ayrışım, eş biçimler, aktarım işlevi ayrışımı, denetlenebilirlik ve gözlenebilirlik. Durum uzayı tasarımı: Durum geribeslemesi, durum gözleyici.
Kaynaklar : [1] Ogata K., Modern Control Engineering, 5/e, Prentice Hall, 2010.; [2] Dorf R.C., ve Bishop R.H., Modern Control Systems, 12/e, Prentice Hall, 2011.; [3]Franklin G.F., Powell J.D, ve Emami-Naeini A., Feedback Control of Dynamical Systems, 6/e, Prentice Hall, 2010.; [4] Golnaraghi F., and Kuo B.C., Automatic Control Systems, 9/e, John Wiley, 2009.; [5] Nise N.S., Control Systems Engineering, 6/e, John Wiley, 2011.
Haftalara Göre İşlenecek Konular
Haftalar Konular
1 Denetim sistemlerinin tarihsel gelişimi, açık ve kapalı döngü, temel geribesleme kavramları
2 Fiziksel sistemlerin modelleri: Elektriksel sistemler, mekanik sistemler
3 Fiziksel sistemlerin modelleri: Sıvı sistemleri, ısıl sistemler
4 Fiziksel sistemlerin modelleri: Servomotorlar, elektro-mekanik sistemler, öbek şemalar, sinyal akış çizgeleri.
5 Zaman yanıtı çözümlemesi
6 Durgun durum hata çözümlemesi, duyarlılık, bozanetken savurması
7 Kararlılık çözümlemesi, Routh-Hurwitz ölçütü
8 Kök yereğrisi çizimi
9 Ara Sınav
10 Sıklık yanıtı çözümlemesi: Bode, kutupsal ve genlik-evre çizimleri
11 Sıklık yanıtı çözümlemesi: Nyquist çözümlemesi, kazanç/evre payları, Nichols çizelgesi.
12 Durum uzayı analizi: Durum uzayı tanımı, durum geçiş matrisi, benzerlik dönüşümü, sistem matrisinin köşegenleştirilmesi
13 Durum uzayı analizi: Kipsel ayrışım, eş biçimler, aktarım işlevi ayrışımı, denetlenebilirlik ve gözlenebilirlik.
14 Durum uzayı tasarımı: Durum geribeslemesi, durum gözleyici
15 Genel sınava hazırlık haftası
16 Genel sınav
Değerlendirme Sistemi
Yarıyıl içi çalışmaları Sayısı Katkı Payı %
Devam 0 0
Laboratuar 0 0
Uygulama 0 0
Alan Çalışması 0 0
Derse Özgü Staj (Varsa) 0 0
Ödevler 0 0
Sunum 0 0
Projeler 0 0
Seminer 0 0
Kısa Sınav (Quiz) 0 0
Ara Sınavlar 1 40
Genel sınav 1 60
Toplam 100
Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı 40
Yarıyıl Sonu Sınavının Başarı Notuna Katkısı 60
Toplam 100
AKTS (Öğrenci İş Yükü) Tablosu
Yarıyıl içi çalışmaları Sayısı Süre (saat) Toplam iş yükü
Ders Süresi 14 3 42
Laboratuar 0 0 0
Uygulama 0 0 0
Derse özgü staj (varsa) 0 0 0
Alan Çalışması 0 0 0
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi (Ön Çalışma, pekiştirme, vb.) 14 5 70
Sunum / Seminer Hazırlama 0 0 0
Proje 0 0 0
Ödevler 0 0 0
Kısa Sınavlara Hazırlanma Süresi 0 0 0
Ara Sınavlara Hazırlanma Süresi 1 10 10
Genel sınava hazırlanma süresi 1 28 28
Toplam iş yükü 30 46 150
Dersin Öğrenme Çıktılarının Program Yeterlilikleri İle İlişkilendirilmesi
Program yeterlilikleri Katkı düzeyi
1 2 3 4 5
1. Elektrik ve Elektronik Mühendisliği'nin gerektirdiği kuramsal ve uygulamalı bilgilere sahiptir.
2. Matematik, Fen Bilimleri ve Elektrik ve Elektronik Mühendisliği alanlarındaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri mühendislik çözümleri için kullanır.
3. Elektrik ve Elektronik Mühendisliği problemlerini saptar, tanımlar, modeller ve probleme uygun analitik veya nümerik yöntemleri uygulayarak çözer.
4. Gerçekçi kısıtlar altında sistem tasarlar; bu doğrultuda modern yöntemleri ve araçları kullanır.
5. Deney tasarlar, yapar, sonuçları analiz eder ve yorumlar.
6. Bireysel veya takım üyesi olarak disiplinlerarası çalışma yapacak altyapıya sahiptir.
7. Bilgiye erişir, kaynak araştırması yapar, veri tabanlarını ve diğer bilgi kaynaklarını kullanır, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izler.
8. Proje planlaması ve zaman yönetimi yapar, mesleki gelişimini planlar.
9. İleri düzeyde bilgisayar donanım ve yazılım bilgisine sahiptir, bilişim ve iletişim teknolojilerini etkin kullanır.
10. Sözlü ve yazılı etkin iletişim kurar; İngilizce'yi ileri düzeyde kullanır.
11. Mesleki, etik ve toplumsal sorumluluğunun bilincindedir.
12. Mühendislik çözümlerinin ve uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlardaki etkilerinin bilincindedir; çağın sorunları hakkında bilgi sahibidir.
13. Yenilikçi ve sorgulayıcıdır; mesleki özgüveni yüksektir.
1: En düşük, 2: Düşük, 3: Orta, 4: Yüksek, 5: Çok yüksek
Genel Bilgiler | Ders ve Sınav Takvimleri | Ders ve Sınıfların Anlık Durumu
Lisans Programı | Açılan Dersler, Şubeleri ve Sorumluları | Haftalık Ders Programı | Dönemlik Sınav Programları | Kayıt için Gerekli Bilgiler | Önkoşullu ve Eşzamanlı Dersler | Staj için Gerekli Bilgi ve Belgeler | Lisans Programı Danışman Öğretim Üyeleri | ELE 401-402 Bitirme Projesi Bilgileri | Bitirme Projesi Sanal Sergileri | Diğer Yardımcı Belge ve Dilekçeler | AKTS Ders Kataloğu | HÜ Öğrenci İşleri Dairesi
Lisansüstü Programı | Açılan Dersler ve Sorumluları | Haftalık Ders Programı | Dönemlik Final Sınav Programı | Lisansüstü Tez Savunma ve Seminer Takvimi | Kayıt için Gerekli Bilgiler | AKTS Ders Kataloğu - Yüksek Lisans | AKTS Ders Kataloğu - Doktora | HÜ Fen Bilimleri Enstitüsü | Diğer Yardımcı Belge ve Dilekçeler