EĞİTİM
Ders Detayı
ELE 403 Denetim Sistemi Tasarımı
2019-2020 Güz dönemi bilgileri
Ders bu dönem açık değil
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.
Ders tanım tabloları Hacettepe Üniversitesi AKTS Ders Kataloğu sitesinden (http://akts.hacettepe.edu.tr) gerçek zamanlı olarak alınıp gösterilmektedir. Oluşabilecek hatalar için lütfen orijinal siteyi kontrol ediniz.
ELE403 - DENETİM SİSTEMİ TASARIMI
| Dersin Adı | Kodu | Yarıyılı | Teori (saat/hafta) |
Uygulama (saat/hafta) |
Yerel Kredi | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DENETİM SİSTEMİ TASARIMI | ELE403 | 7. Yarıyıl | 3 | 0 | 3 | 6 |
| Önkoşul(lar)-var ise | ELE354 Denetim Sistemleri | |||||
| Dersin Dili | İngilizce | |||||
| Dersin Türü | Seçmeli | |||||
| Dersin verilme şekli | Yüz yüze | |||||
| Dersin öğrenme ve öğretme teknikleri | Anlatım Soru-Yanıt Sorun/Problem Çözme Diğer: ELE405 DENETİM SİSTEMİ TASARIMI LABORATUVARI dersi ile birlikte alınmalıdır. | |||||
| Dersin sorumlusu(ları) | Bölüm öğretim elemanları | |||||
| Dersin amacı | Bu ders kontrol sistemlerinin analizini temel alan "ELE 354 Denetim Sistemleri" dersinin devamı ve tamamlayıcısı niteliğindedir. ELE 403 dersi denetim sistemlerini tasarım bakış açısından inceleyen bir dersdir. Bu kapsamda, hem klasik (frekans bölgesi yaklaşımı, yer kök eğrisi yöntemi, PID Denetleçler) hem de modern (durum uzayı teknikleri, cebirsel yaklaşımlar) denetim sistemi tasarım yöntemleri ele alınmaktadır. Ayrıca, doğrusal olmayan sistemler ve zaman gecikmeli sistemlerin denetimi üzerinde de durulmaktadır. | |||||
| Dersin öğrenme çıktıları |
| |||||
| Dersin içeriği | Denetim sistemlerine genel bir bakış ve sistemlerin geçici ve kalıcı durum tepkisi, duyarlılık, bozucular ve gürültü, kararlılık, kök yer eğrisi gibi bazı temel kavramlar ve konuların hızlı tekrarı. Kök yer eğrisi ve frekans tepkisi kullanılarak denetim sistemi tasarımı; evre ilerletici ve evre geriletici düzelteç tasarımı. PID denetim ve parametrelerinin ayarlanması. Doğrusal cebirsel tasarım: birim geri beslemeli, iki serbestlik dereceli ve giriş/çıkış geri beslemeli düzenleşimler. Zaman gecikmeli sistemlerin denetimi, Smith öngörücüsü ve Öykünücü Tabanlı Denetim. Durum uzayında denetim sistemleri tasarımı: durum geri beslemesi, gözleyiciler, düşük mertebeli gözleyiciler, gözleyici+durum geri beslemesi, karesel eniyi denetim. Doğrusal olmayan denetim sistemleri: sık karşılaşılan doğrusal olmayan elemanlar, tanımlayan işlev analizi, doğrusallaştırma ve evre düzlemi analizi. | |||||
| Kaynaklar | [1] Ogata K., Modern Control Engineering, 4th Ed., Prentice Hall, 2002. [2] Dorf R.C. and Bishop R.H., Modern Control Systems, 9th Ed., Addison Wesley, 2001. [3] Franklin G.F, Powell J.D. and Emami-Naeini A., Feedback Control of Dynamic Systems, 6th Ed., Addison Wesley, 2010. [4] Kuo B.C., Automatic Control Systems, 7th Ed., Prentice Hall, 1995. [5] D'Azzo J.J. and Houpis C.H., Linear Control Systems Analysis and Design, 4th Ed., McGraw-Hill, 1995. [6] Dutton K., Thompson S. and Barraclough B., The art of Control Engineering, Addison-Wesley, 1997. [7] Chen C.T., Analog and Digital Control System Design: Transfer Function, State-Space and Algebraic Methods, Saunders-HBJ,1 993. [8] Aström K.J. and Hagglund T., Automatic Tuning of PID Controllers, ISA, 1988. [9] Gawthrop P.J., Continuous-Time Self-Tuning Control,Volume I-Design, Research Studies Press, 1987. [10] Atherton D.P., Nonlinear Control Engineering, Van Nostrand Reinhold, 1982. | |||||
Haftalara Göre İşlenecek Konular
| Haftalar | Konular |
|---|---|
| 1. Hafta | Denetim sistemlerine genel bir bakış ve sistemlerin geçici ve kalıcı durum tepkisi, duyarlılık, bozucular ve gürültü, kararlılık, kök yer eğrisi gibi bazı temel kavramlar ve konuların hızlı tekrarı. |
| 2. Hafta | Kök yer eğrisi kullanılarak denetim sistemi tasarımı: genel bir tasarım yaklaşımı. |
| 3. Hafta | Kök yer eğrisi kullanılarak denetim sistemi tasarımı: evre ilerletici, evre geriletici ve evre ilerletici-geriletici düzelteç. |
| 4. Hafta | Frekans tepkisi kullanılarak denetim sistemi tasarımı: sistemlerin frekans tepkisinin hızlı tekrarı ve evere ilerletici düzelteç tasarımı |
| 5. Hafta | Frekans tepkisi kullanılarak denetim sistemi tasarımı: evre geriletici ve evre ilerletici-geriletici düzelteç tasarımı. |
| 6. Hafta | PID denetim ve PID parametrelerinin Ziegler-Nicholes basamak ve frekans tepkisi yöntemi, kazanç ve evre payına dayanan yöntemler, kutup atama yaklaşımı gibi farklı yöntemler kullanılarak ayarlanması. |
| 7. Hafta | Doğrusal cebirsel tasarım: birim geri beslemeli, iki serbestlik dereceli ve giriş/çıkış geri beslemeli düzenleşimler. |
| 8. Hafta | Zaman gecikmeli sistemlerin denetimi, Smith öngörücüsü ve Öykünücü Tabanlı Denetim. |
| 9. Hafta | Ara sınav |
| 10. Hafta | Durum uzayında denetim sistemleri tasarımı: öz biçimler, benzerlik dönüşümü, denetlenebilirlik, gözlenebilirlik ve çifteşlik gibi bazı temel kavram ve konuların hızlı tekrarı ve durum geri beslemesiyle denetim sistemi tasarımı. |
| 11. Hafta | Durum uzayında denetim sistemleri tasarımı: gözleyiciler, düşük mertebeli gözleyiciler ve gözleyici + durum geri beslemesi. |
| 12. Hafta | Durum uzayında denetim sistemleri tasarımı: karesel eniyi denetim. |
| 13. Hafta | Doğrusal olmayan denetim sistemleri: sık karsılaşılan doğrusal olmayan elemanlar ve tanımlayan işlev analizi. |
| 14. Hafta | Doğrusal olmayan denetim sistemleri: doğrusallaştırma ve evre düzlemi analizi. |
| 15. Hafta | Genel sınava hazırlık |
| 16. Hafta | Genel sınav |
Değerlendirme Sistemi
| Yarıyıl içi çalışmaları | Sayısı | Katkı Payı % |
|---|---|---|
| Devam (a) | 0 | 0 |
| Laboratuar | 0 | 0 |
| Uygulama | 0 | 0 |
| Alan Çalışması | 0 | 0 |
| Derse Özgü Staj (Varsa) | 0 | 0 |
| Ödevler | 5 | 10 |
| Sunum | 0 | 0 |
| Projeler | 0 | 0 |
| Seminer | 0 | 0 |
| Ara Sınavlar | 1 | 40 |
| Genel sınav | 1 | 50 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı | 0 | 50 |
| Yarıyıl Sonu Sınavının Başarı Notuna Katkısı | 0 | 50 |
| Toplam | 100 | |
AKTS (Öğrenci İş Yükü) Tablosu
| Etkinlikler | Sayısı | Süresi | Toplam İş Yükü |
|---|---|---|---|
| Ders Süresi | 13 | 3 | 39 |
| Laboratuvar | 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 | 4 | 56 |
| Sunum / Seminer Hazırlama | 0 | 0 | 0 |
| Proje | 0 | 0 | 0 |
| Ödevler | 5 | 4 | 20 |
| Ara sınavlara hazırlanma süresi | 1 | 20 | 20 |
| Genel sınava hazırlanma süresi | 1 | 25 | 25 |
| Toplam İş Yükü | 34 | 56 | 160 |
Dersin Öğrenme Çıktılarının Program Yeterlilikleri İle İlişkilendirilmesi
| D.9. Program Yeterlilikleri | Katkı Düzeyi* | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| 1. P.Y.1. Elektrik ve Elektronik Mühendisliği'nin gerektirdiği kuramsal ve uygulamalı bilgilere sahiptir. | X | ||||
| 2. P.Y.2. Matematik, Fen Bilimleri ve Elektrik ve Elektronik Mühendisliği alanlarındaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri mühendislik çözümleri için kullanır. | X | ||||
| 3. P.Y.3. Elektrik ve Elektronik Mühendisliği problemlerini saptar, tanımlar, modeller ve probleme uygun analitik veya nümerik yöntemleri uygulayarak çözer. | X | ||||
| 4. P.Y.4. Gerçekçi kısıtlar altında sistem tasarlar; bu doğrultuda modern yöntemleri ve araçları kullanır. | X | ||||
| 5. P.Y.5. Deney tasarlar, yapar, sonuçları analiz eder ve yorumlar. | X | ||||
| 6. P.Y.6. Bireysel veya takım üyesi olarak disiplinlerarası çalışma yapacak altyapıya sahiptir. | X | ||||
| 7. P.Y.7. Bilgiye erişir, kaynak araştırması yapar, veri tabanlarını ve diğer bilgi kaynaklarını kullanır, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izler. | X | ||||
| 8. P.Y.8. Proje planlaması ve zaman yönetimi yapar, mesleki gelişimini planlar. | X | ||||
| 9. P.Y.9. İleri düzeyde bilgisayar donanım ve yazılım bilgisine sahiptir, bilişim ve iletişim teknolojilerini etkin kullanır. | X | ||||
| 10. P.Y.10. Sözlü ve yazılı etkin iletişim kurar; İngilizce'yi ileri düzeyde kullanır. | X | ||||
| 11. P.Y.11. Mesleki, etik ve toplumsal sorumluluğunun bilincindedir. | X | ||||
| 12. P.Y.12. Mühendislik çözümlerinin ve uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlardaki etkilerinin bilincindedir; çağın sorunları hakkında bilgi sahibidir. | X | ||||
| 13. P.Y.13. Yenilikçi ve sorgulayıcıdır; mesleki özgüveni yüksektir. | X | ||||
*1 En düşük, 2 Düşük, 3 Orta, 4 Yüksek, 5 Çok yüksek