EĞİTİM
Ders Detayı
ELE430 - Bilgisayarla Denetim
2024-2025 Güz dönemi bilgileri
Ders bu dönem açık değil
ELE430 - Bilgisayarla Denetim
| Program | Teorik saat | Uygulamalı saat | Yerel kredi | AKTS kredisi |
| Lisans | 3 | 0 | 3 | 6 |
| Zorunluluk | : | Seçmeli |
| Önkoşul ders(ler) | : | ELE354 |
| Eşzamanlı ders(ler) | : | ELE434 |
| Veriliş biçimi | : | Yüz yüze |
| Öğrenme ve öğretme teknikleri | : | Anlatım, Soru-Yanıt, Sorun/Problem Çözme, Diğer: ELE434 BİLGİSAYARLA DENETİM LABORATUVARI dersi ile birlikte alınmalıdır. |
| Dersin amacı | : | Günümüzde denetim sistemleri büyük ölçüde sayısal olarak ya bilgisayar ortamında ya da hesaplama yeteneğine sahip DSP kartları veya mikrodenetleyici kartları gibi kartlar kullanılarak gerçekleştirilmektedir. Bu derste bu tür denetim sistemlerini anlayabilmek için gerekli altyapı verilmekte ve öğrencilerin bu tür sistemleri anlayabilmeleri, analiz edebilmeleri ve gerçekleştirebilmeleri için gerekli bilgi ve becerilerle donatılması amaçlanmaktadır. |
| Dersin öğrenme çıktıları | : | Dersi başarıyla bitiren bir öğrenci 1. Sürekli zaman ve kesikli zaman sistemler arasındaki ilişkiyi ve dönüşümleri anlar, 2. Sürekli zaman denetleçleri DSP kartları veya bilgisayarlar gibi sayısal ortamlarda geçekleştirebilir. 3. Sayısal denetim sistemleri tasarlayabilir ve yaşama geçirebilir. 4. Sayısal denetim sistemlerini ilgilendiren fiziksel kısıtlar ve pratik konuların farkında olur, 5. Daha ileri düzey sayısal denetim problemlerini anlayıp kavrayabilmek için uygun altyapıya sahip olur. |
| Dersin içeriği | : | Bilgisayarla denetimin tanımı. Sürekli zaman sinyalinin örneklenmesi. Örneklenmiş sinyalden sürekli zaman sinyalinin elde edilmesi: sıfır mertebeli tutma, örtüşme. Doğrusal fark denklemleri ve kesikli zaman aktarım işlevleri. Kutuplar, sıfırlar ve kararlılık. Jury'nin kararlılık testi. Modelleme ve öbek şema çözümlemesi. s-düzlemi ve z-düzlemi arasındaki eşleşme. Sürekli zaman aktarım işlevlerinin kesikli zaman eşdeğerleri: sıfır mertebeli tutma eşdeğeri, ileri ve geri fark yöntemi, Tustin'nin yöntemi, kutup-sıfır eşleme yöntemi. Zaman tepkisi çözümlemesi. Kök yer eğrisi ve Bode yöntemine dayalı tasarım. Durum uzayı gösterimi. Öz biçimler. Durum uzayı denklemlerinin çözümü. Sürekli zaman durum uzayı denklemlerinden kesikli zaman durum uzayı denklemlerinin elde edilmesi. Denetlenebilirlik, ulaşılabilirlik ve gözlenebilirlik. Durum geribeslemesi ve Ackermann'nın formülü. Deadbeat denetim. Gözetleçler. Çifteşlik. |
| Kaynaklar | : | [1] Ogata K., Discrete-Time Control Systems, 2nd Ed., Prentice Hall, 1995.; ; [2] Franklin G.F., Powell J.D. and Workman M.L., Digital Control of Dynamic Systems, 2nd Ed., Addison Wesley, 1990.; ; [3] Aström K.J. and Wittenmark B., Computer Controlled Systems: Theory and Design, 3rd Ed., Prentice Hall, 1997. |
| Haftalar | Konular |
|---|---|
| 1 | Sayısal denetim sistemlerine genel bir bakış, sürekli zaman sinyallerin örneklenmesi, örneklenmiş sinyalden sürekli zaman sinyalinin elde edilmesi ve Z-dönüşümü. |
| 2 | Kesikli zaman sistemler ve bu tür sistemlerin analizi: fark denklemlerinin çözümü, vurum tepkisi, evrişim toplamı, kutuplar, sıfırlar ve kararlılık, Jury'nin kararlılık testi, kaydırma işleci. |
| 3 | Kesikli zaman sistemlerin sürekli zaman bakış açısıyla analizi, örneklenmiş veri sistemlerinin öbek şema analizi, sürekli zaman bir sistemin sıfır mertebeli tutma eşdeğeri, s-düzlemi ve z-düzlemi arasındaki eşleşme. |
| 4 | Sürekli zaman aktarım işlevlerinin kesikli zaman eşdeğerleri: sıfır ve bir mertebeli tutma eşdeğeri, ileri ve geri fark yöntemi, Tustin'nin yöntemi, kutup-sıfır eşleme yöntemi. |
| 5 | Kesikli zaman sistemlerin geçici ve kalıcı durum tepki analizi. |
| 6 | Kök yer eğrisi kullanılarak kesikli zaman denetim sistemi tasarımı. |
| 7 | Kök yer eğrisi kullanılarak kesikli zaman denetim sistemi tasarımı. |
| 8 | Frekans tepkisi kullanılarak kesikli zaman denetim sistemi tasarımı. |
| 9 | Ara sınav |
| 10 | Kesikli zaman sistemlerin durum uzayı gösterimi: doğrudan programlama yöntemi, içiçe programlama yöntemi, kısmı kesir programlama yöntemi, öz biçimler ve benzerlik dönüşümü. |
| 11 | Kesikli zaman durum uzayı denklemlerinin çözümü, durum geçiş matrisi, Z-dönüşümü ile çözüm, sürekli zaman durum uzayı denklemlerinden kesikli zaman durum uzayı denklemlerinin elde edilmesi. |
| 12 | Denetlenebilirlik ve ulaşılabilirlik, gözlenebilirlik, çifteşlik, durum uzayı denklemlerinin öz biçimlere dönüştürülmesi. |
| 13 | Durum uzayında kesikli zaman denetim sistemi tasarımı: durum geri beslemesi, deadbeat denetim, Ackermann'nın formülü. |
| 14 | Durum uzayında kesikli zaman denetim sistemi tasarımı: gözleyici ve gözleyici + durum geri beslemesi. |
| 15 | Genel sınava hazırlık |
| 16 | Genel sınav |
| 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 | 5 | 10 |
| Sunum | 0 | 0 |
| Projeler | 0 | 0 |
| Seminer | 0 | 0 |
| Kısa Sınav (Quiz) | 0 | 0 |
| Ara Sınavlar | 1 | 40 |
| Genel sınav | 1 | 50 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı | 50 | |
| Yarıyıl Sonu Sınavının Başarı Notuna Katkısı | 50 | |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl içi çalışmaları | Sayısı | Süre (saat) | Toplam iş yükü |
|---|---|---|---|
| Ders Süresi | 13 | 3 | 39 |
| 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 | 4 | 56 |
| Sunum / Seminer Hazırlama | 0 | 0 | 0 |
| Proje | 0 | 0 | 0 |
| Ödevler | 5 | 4 | 20 |
| Kısa Sınavlara Hazırlanma Süresi | 0 | 0 | 0 |
| Ara Sınavlara Hazırlanma Süresi | 1 | 20 | 20 |
| Genel sınava hazırlanma süresi | 1 | 25 | 25 |
| Toplam iş yükü | 34 | 56 | 160 |
| 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