1. Eğitim Bilgi Sistemi
  2. Bilgisayar Sistemleri Öğretmenliği Programı
  3. Kontrol Sistemleri II (2024 - 2025)
Ders Adı Kodu Yarıyıl T+U Saat Kredi AKTS
Kontrol Sistemleri II BSE 427 7 3 + 0 3 5
Ön Koşul Dersleri EBO 325 Kontrol Sistemleri - I dersinin alınmış olması tavsiye edilir
Önerilen Seçmeli Dersler
Dersin Dili Türkçe
Dersin Seviyesi Lisans
Dersin Türü Seçmeli
Dersin Koordinatörü Prof.Dr. ALİ FUAT BOZ
Dersi Verenler
Dersin Yardımcıları Arş.Gör. Sezgin KAÇAR
Dersin Kategorisi Diğer
Dersin Amacı Bu ders öğrencilere; Routh Hurwitz kararlılık ölçütü, köklerin yer eğrisi, Bode diyagramı ve Nyquist diyagramı ile sistemlerdeki kararlılık kavramını kazandırmak, denetleyici çeşitlerini ve yapılarını öğreterek geleneksel denetleyici tasarımlarını paket programlar (MATLAB) ile gerçekleştirilmelerini sağlamak amacıyla tasarlanmıştır.
Dersin İçeriği Sistemlerde kararlılık kavramı, Hurwitz determinantları, Routh Tablosu, Routh - Hurwitz kararlılık ölçütü ve özellikleri. Köklerin yer eğrisi, Bode diyagramı ve Nyquist eğrisi. Sistemlerde denetleyici kavramı, yapıları ve çeşitleri. Ziegler Nicholes’un titreşim yöntemine göre geleneksel denetleyici tasarımı ve konularla ilgili örnek Matlab uygulamaları.
# Ders Öğrenme Çıktıları Öğretim Yöntemleri Ölçme Yöntemleri
1 “Sistemlerde Kararlılık” kavramını açıklayabilir Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası, Bireysel Çalışma, Eğitsel Oyun,
2 Routh-Hurwitz kararlılık ölçütüne göre bir sistemin mutlak kararlılığını belirleyebilir. Bireysel Çalışma, Soru-Cevap, Tartışma, Gezi / Gözlem, Anlatım,
3 Sisteme ait köklerin yer eğrisini çizebilir Anlatım, Gezi / Gözlem, Soru-Cevap, Bireysel Çalışma, Tartışma, Eğitsel Oyun,
4 Sisteme ait Bode diyagramını çizerek sistemin kararlılığını analiz edebilir Eğitsel Oyun, Tartışma, Bireysel Çalışma, Soru-Cevap, Gezi / Gözlem, Anlatım,
5 Sisteme ait Nyquist diyagramını kullanarak sistemin kararlılığını analiz edebilir. Eğitsel Oyun, Anlatım, Gezi / Gözlem, Soru-Cevap, Tartışma, Bireysel Çalışma,
6 Geleneksel denetleyici tasarımı yapabilir. Eğitsel Oyun, Gezi / Gözlem, Bireysel Çalışma, Tartışma, Soru-Cevap, Anlatım, Eğitsel Oyun,
Hafta Ders Konuları Ön Hazırlık
1 Giriş, sistemlerde karalılık kavramı, Hurwitz determinantları ile kararlılık.
2 Routh tablosu, Routh – Hurwitz kararlılık ölçütü ve özellikleri.
3 Routh tablosundaki özel durumların çözümleri ve örnek uygulamalar.
4 Matlab’da roots, poly ve residue gibi komutların kullanım şekilleri ve örnek uygulamalar.
5 Karakteristik denklemin elde edilmesi, kök değerlerinin s düzleminde gösterilmesi, köklerin yer eğrisinin çizimi ve kararlılık kavramı.
6 Matlab’da rlocus komutunun kullanımı ve örnek uygulamalar.
7 Bode diyagramı ile kararlılık analizi, logaritma kavramı, desibel olarak genlik ve kazançların hesabı.
8 Bode diyagramının karmaşık sayı işlemleri ile elde edilmesi. Kazanç payı ve faz payı kavramları. Bode diyagramlarının pratik çizimi.
9 Matlab’da bode ve freqs komutlarının kullanım şekilleri ve örnek uygulamalar.
10 Ara Sınav
11 Nyquist diyagramı ile kararlılık analizi. Kritik frekans ve kritik kazanç hesaplamaları.
12 Matlab’da nyquist komutunun kullanım şekilleri ve örnek uygulamalar.
13 Sistemlerde denetleyici kavramı, yapıları ve çeşitleri (P, PI, PD, PID).
14 Ziegler Nicholes’un titreşim yöntemine göre geleneksel denetleyici tasarımı ve konuyla ilgili örnek Matlab uygulamaları.
Kaynaklar
Ders Notu 1. İlyas Çankaya, Ömer Faruk Bay, “Kontrol Sistemleri –I”, Ders Notu, 2007.
Ders Kaynakları 1. Benjamin C. Kuo, “Otomatik Kontrol Sistemleri”, Çeviren ve Uyarlayan Atilla Bir, Literatür Yayıncılık, 1999.
2. İbrahim Yüksel, “Otomatik Kontrol Sistem Dinamiği ve Denetim Sistemleri”, Uludağ Üniversitesi - Bursa, 1997.
3. İbrahim Yüksel, Mesut Şengirgin, Gürsel Şefkat “Çözümlü Otomatik Kontrol Problemleri Sistem Dinamiği ve Denetim Sistemleri”, Uludağ Üniversitesi - Bursa, 2002.
4. M. Kemal Sarıoğlu, “Otomatik Kontrol I-II”, Birsen Yayınevi - İstanbul, 1999.
5. Zafer Bingöl, “Matlab ve Simulink’le Modelleme / Kontrol”, Birsen Yayınevi, 2004.
6. Uğur Arifoğlu ve Cemalettin Kubat, “Matlab ve Mühendislik Uygulamaları”, Alfa Basım Yayım Dağıtım Ltd. Şti., 2003.
7. Norman S. Nise, “Control Systems Engineering”, Second Edition, The Benjamin / Cummings Publishing Company, 1995.
8. Joseph J. DiStefano III, Allen R. Stubberud, and Ivan J. Williams, “Schaum’s Outline Series of Theory and Problems of Feedback and Control Systems”, McGraw – Hill Book Company, 1976.
9. Robert H. Bishop, “Modern Control Systems Analysis and Design Using MATLAB”, Addison – Wesley Publishing Company, 1993.
10. Richard C. Dorf, and Robert H. Bishop, “Modern Control Systems”, Eighth Edition, Addison Wesley Longman, 1998.
11. Katsuhiko Ogata, “Solving Control Engineering Problems With MATLAB”, Prentice Hall, 1994.
12. Katsuhiko Ogata, “Modern Control Engineering”, Third Edition, Prentice Hall, 1997.
13. Adrian Biran, Moshe Breiner, “Matlab for Engineers”, Addison Wesley Publishers, 1995.
14. Ken Dutton, Steve Thompson, Bill Barraclough, “The Art of Control Engineering”, Addison Wesley Longman, 1997.
15. John J. D’Azzo, and Constantine H. Houpis, “Linear Control System Analysis and Design – Conventional and Modern”, Fourth Edition, McGraw – Hill, 1995.
16. Nagrath I. J., and Gopal M., “Control Systems Engineering”, Second Edition, Wiley Eastern Limited, 1986.
Sıra Program Çıktıları Katkı Düzeyi
1 2 3 4 5
1 Bilgisayar teknolojisi alanında araştırma ve uygulamaya yönelik güncel bilgi ve becerilere sahip olmak. X
2 Bilgisayar teknolojisi ile ilgili eğitim araç ve gereçleri etkin kullanabilmek. X
3 Bilgisayar teknolojisi ile ilgili konularda eğitim programı geliştirebilmek, bunları yazılı ve sözlü olarak uygulayabilecek iletişim yeteneğine sahip olmak. X
4 Bilgisayar teknolojisi alanında projelendirme, tasarlama ve uygulama çalışmalarını gerek bağımsız olarak ve gerekse ortak zeminlerde yürütme bilgi ve becerilere sahip olmak. X
5 Bilgisayar teknolojisi alanında bilimsel ve toplumsal sorunlar karşısında sorgulayıcı, yorumlayıcı, çözüme katkı sağlayıcı ve etik denetime açık yaklaşımlara sahip olmak. X
6 Çevre bilincine sahip olmak, bunu uygulamak ve yaygınlaştırmak. X
7 Toplumla ve çeşitli toplum örgütleriyle etkin bir şekilde çalışabilmek. X
8 Sorumluluğu altında çalışanların mesleki gelişimine ve sosyal haklarının korunmasına yönelik etkinlikleri planlayıp yönetebilmek, onların küresel ölçekte sorumlu bireyler olarak yetişmesine katkıda bulunmak. X
9 Kendi kendine ve hayat boyu öğrenim ilkelerini benimsemek. X
10 Bilgisayar teknolojisi alanında profesyonel gelişimlerini sürdürebilmek ve farklı uygulamaları yerinde inceleyebilmek üzere ulusal/uluslararası hareketlilik ve ortaklık faaliyetlerinde bulunmak. X
# Ders Öğrenme Çıktılarının Program Çıktılarına Katkısı PÇ 1 PÇ 2 PÇ 3 PÇ 4 PÇ 5 PÇ 6 PÇ 7 PÇ 8 PÇ 9 PÇ 10
1 “Sistemlerde Kararlılık” kavramını açıklayabilir
2 Routh-Hurwitz kararlılık ölçütüne göre bir sistemin mutlak kararlılığını belirleyebilir.
3 Sisteme ait köklerin yer eğrisini çizebilir
4 Sisteme ait Bode diyagramını çizerek sistemin kararlılığını analiz edebilir
5 Sisteme ait Nyquist diyagramını kullanarak sistemin kararlılığını analiz edebilir.
6 Geleneksel denetleyici tasarımı yapabilir.
Değerlendirme Sistemi
Yarıyıl Çalışmaları Katkı Oranı
1. Ara Sınav 60
1. Kısa Sınav 5
1. Ödev 10
1. Performans Görevi (Uygulama) 20
2. Kısa Sınav 5
Toplam 100
1. Yıl İçinin Başarıya 50
1. Final 50
Toplam 100
AKTS - İş Yükü Etkinlik Sayı Süre (Saat) Toplam İş Yükü (Saat)
Ders Süresi (Sınav haftası dahildir: 16x toplam ders saati) 16 3 48
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi(Ön çalışma, pekiştirme) 16 3 48
Ara Sınav 1 6 6
Ödev 1 10 10
Proje / Tasarım 14 2 28
Performans Görevi (Laboratuvar) 1 10 10
Toplam İş Yükü 150
Toplam İş Yükü / 25 (Saat) 6
Dersin AKTS Kredisi 5