Ana içeriğe atla

Ders Detayı

Ders Tanımı

DersKoduYarıyılT+U SaatKrediAKTS
SİSTEM MODELLEME VE KONTROLBME3149390Güz Dönemi3+036
Ders Programı
Ön Koşul Dersleri
Önerilen Seçmeli Dersler
Dersin Diliİngilizce
Dersin SeviyesiLisans
Dersin TürüPrograma Bağlı Seçmeli
Dersin KoordinatörüDr.Öğr.Üye. Elif HOCAOĞLU
Dersi VerenlerDr.Öğr.Üye. Elif HOCAOĞLU
Dersin Yardımcıları
Dersin AmacıBu dersin sonunda, başarılı bir öğrenci verilen bir sistemin matematiksel modellemesini türetebilir. Öğrenciler: -Matematiksel modelleme yapabilir, Matematiksel model ile dinamik bir sistemin statik, dinamik ve frekans karateristiklerini analiz edebilir. -Çeşitli girdilere dayalı olarak sistem cevabını üretebilir. -Sistemi zaman bölgesinde inceler. -Sistemi frekans bölgesinde inceler. -MATLAB/SIMULINK yoluyla dinamik sistem benzetimi yapmayı öğrenir. -Kapalı çevrim bir sistemin modelleme, tasarım ve uygulamasını yapar. -Temek kontrol metotlarını ve sınırlarını tahlil eder.
Dersin İçeriğiBu ders; Sistem dinamiğine giriş,Dinamik Sistemlerin Matematiksel Modellemesi, Analizi ve Tasarımı, Laplace Dönüşümü (Ters Laplace Dönüşümü, LTI Diferansiyel Denklemlerin Çözümü, Örnek Problemler ve Çözümleri),Mekanik sistemlerin matematiksel modellemesi,Elektriksel ve elektromekanik sistemlerin modellemesi, Sistem analojileri, Op-Amp'ların matematiksel modellemesi ,Dinamik Sistemlerin Modelleme İçin Transfer Fonksiyonu Yaklaşımı (Blok Diyagramları, MATLAB ile Kısmi Kesir Genişlemesi, MATLAB ile Geçici Yanıt Analizleri),Zaman Alanı Analizleri: Dinamik Sistemlerin (Birinci Dereceden Sistemlerin Geçici Yanıt Analizi, İkinci Dereceden Sistemlerin Geçici Yanıt Analizi),Yüksek Dereceden Sistemlerin Geçici Yanıt Analizi, Durum Denkleminin Çözümü,
Kontrol Sistemlerinin Zaman Alanı Analizi ve Tasarımı (Bloklama Diyagramları ve Basitleştirilmeleri, Kararlılık Analizi),Kök-Çizgesi Analizi, MATLAB aracılığıyla Kök-Çizgesi Grafiklerinin analizi, PID Kontrol Cihazları,Frekans bölgesinde dinamik sistemlerin analizi ,Bode diyagramı ile frekans cevabının ifade edilmesi,Kontrol sistemlerinin frekans bölgesinde tasarımı,Dinamik Sistemlerin Modellemesi İçin Durum-Uzay Yaklaşımı (MATLAB ile Durum-Uzay Formundaki Sistemlerin Geçici Yanıt Analizi, Giriş Türevleri İle Durum-Uzay Modelleme, Matematik Modellerin MATLAB ile Dönüşümü),Durum-Uzay yöntemiyle sunulan sistemlerin denge analizleri; konularını içermektedir.
Dersin Öğrenme KazanımlarıÖğretim YöntemleriÖlçme Yöntemleri
Diferansiyel denklemler veya transfer fonksiyonları kullanarak dinamik sistemlerin matematiksel modelini türetir.21A, E
İlk ve ikinci dereceden sistemler için geçici yanıt analizi de dahil olmak üzere dinamik sistemleri zaman alanında analiz eder.21A, D
Dinamik sistemlerin hem zaman hem de frekans alanında kararlılık analizini yapar.21A, E
Dinamik Sistemlerin Modelleme İçin Transfer Fonksiyonu Yaklaşımı (Blok Diyagramları, MATLAB ile Kısmi Kesir Genişlemesi, MATLAB ile Geçici Yanıt Analizleri)21A, E
Dinamik sistemleri modellemede durum-uzay yaklaşımına dayanarak matematiksel modellerin dönüşümünü uygular.21A, E
MATLAB kullanarak sistem modelleme, analiz ve tasarım, kontrol stratejilerinin uygular.21E
Öğretim Yöntemleri:21: Benzetim/Simülasyon Tekniği
Ölçme Yöntemleri:A: Klasik Yazılı Sınav, D: Sözlü Sınav, E: Ödev

Ders Akışı

SıraKonularÖn Hazırlık
1Sistem dinamiğine girişDers sunuları
2Dinamik Sistemlerin Matematiksel Modellemesi, Analizi ve Tasarımı, Laplace Dönüşümü (Ters Laplace Dönüşümü, LTI Diferansiyel Denklemlerin Çözümü, Örnek Problemler ve Çözümleri)Ders sunuları
3Mekanik sistemlerin matematiksel modellemesiDers sunuları
4Elektriksel ve elektromekanik sistemlerin modellemesi, Sistem analojileri, Op-Amp'ların matematiksel modellemesi Ders sunuları
5Dinamik Sistemlerin Modelleme İçin Transfer Fonksiyonu Yaklaşımı (Blok Diyagramları, MATLAB ile Kısmi Kesir Genişlemesi, MATLAB ile Geçici Yanıt Analizleri)Ders sunuları
6Zaman Alanı Analizleri: Dinamik Sistemlerin (Birinci Dereceden Sistemlerin Geçici Yanıt Analizi, İkinci Dereceden Sistemlerin Geçici Yanıt Analizi)Ders sunuları
7Yüksek Dereceden Sistemlerin Geçici Yanıt Analizi, Durum Denkleminin ÇözümüDers sunuları
8
Kontrol Sistemlerinin Zaman Alanı Analizi ve Tasarımı (Bloklama Diyagramları ve Basitleştirilmeleri, Kararlılık Analizi)
Ders sunuları
9Kök-Çizgesi Analizi, MATLAB aracılığıyla Kök-Çizgesi Grafiklerinin analizi, PID Kontrol CihazlarıDers sunuları
10Frekans bölgesinde dinamik sistemlerin analizi Ders sunuları
11Bode diyagramı ile frekans cevabının ifade edilmesiDers sunuları
12Kontrol sistemlerinin frekans bölgesinde tasarımıDers sunuları
13Dinamik Sistemlerin Modellemesi İçin Durum-Uzay Yaklaşımı (MATLAB ile Durum-Uzay Formundaki Sistemlerin Geçici Yanıt Analizi, Giriş Türevleri İle Durum-Uzay Modelleme, Matematik Modellerin MATLAB ile Dönüşümü)Ders sunuları
14Durum-Uzay yöntemiyle sunulan sistemlerin denge analizleriDers sunuları
Kaynak
Katsuhiko Ogata, "System Dynamics", 4. Basım, Pearson.
MATLAB/SIMULINK Öğretici Destek

Dersin Program Yeterliliklerine Katkısı

Dersin Program Yeterliliklerine Katkısı
NoProgram Yeterliliği Katkı Düzeyi
12345
1
Matematik, fen bilimleri ve ilgili mühendislik disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanabilme becerisi
X
2
Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi
X
3
Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi
X
4
Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi
X
5
Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi
X
6
Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi
X
7
Sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi
X
8
Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi
X
9
Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi
X
10
Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi
X
11
Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık
12
İnsan vücudunu anlama ve onarmada mühendisliğin ilkelerini uygulama ve karar verme yetisi
X

Değerlendirme Sistemi

Katkı DüzeyiMutlak Değerlendirme
Ara Sınavın Başarıya Oranı 30
Genel Sınavın Başarıya Oranı 70
Toplam 100
AKTS / İşyükü Tablosu
EtkinlikSayıSüresi (Saat)Toplam İş Yükü (Saat)
Ders Saati14342
Rehberli Problem Çözme14228
Problem Çözümü / Ödev / Proje / Rapor Tanzimi41248
Okul Dışı Diğer Faaliyetler000
Proje Sunumu / Seminer000
Kısa Sınav (QUİZ) ve Hazırlığı000
Ara Sınav ve Hazırlığı12020
Genel Sınav ve Hazırlığı13030
Performans Görevi, Bakım Planı000
Toplam İş Yükü (Saat)168
Dersin AKTS Kredisi = Toplam İş Yükü (Saat)/30*=(168/30)6
Dersin AKTS Kredisi: *30 saatlik çalışma 1 AKTS kredisi sayılmaktadır.

Dersin Detaylı Bilgileri

Ders Tanımı

DersKoduYarıyılT+U SaatKrediAKTS
SİSTEM MODELLEME VE KONTROLBME3149390Güz Dönemi3+036
Ders Programı
Ön Koşul Dersleri
Önerilen Seçmeli Dersler
Dersin Diliİngilizce
Dersin SeviyesiLisans
Dersin TürüPrograma Bağlı Seçmeli
Dersin KoordinatörüDr.Öğr.Üye. Elif HOCAOĞLU
Dersi VerenlerDr.Öğr.Üye. Elif HOCAOĞLU
Dersin Yardımcıları
Dersin AmacıBu dersin sonunda, başarılı bir öğrenci verilen bir sistemin matematiksel modellemesini türetebilir. Öğrenciler: -Matematiksel modelleme yapabilir, Matematiksel model ile dinamik bir sistemin statik, dinamik ve frekans karateristiklerini analiz edebilir. -Çeşitli girdilere dayalı olarak sistem cevabını üretebilir. -Sistemi zaman bölgesinde inceler. -Sistemi frekans bölgesinde inceler. -MATLAB/SIMULINK yoluyla dinamik sistem benzetimi yapmayı öğrenir. -Kapalı çevrim bir sistemin modelleme, tasarım ve uygulamasını yapar. -Temek kontrol metotlarını ve sınırlarını tahlil eder.
Dersin İçeriğiBu ders; Sistem dinamiğine giriş,Dinamik Sistemlerin Matematiksel Modellemesi, Analizi ve Tasarımı, Laplace Dönüşümü (Ters Laplace Dönüşümü, LTI Diferansiyel Denklemlerin Çözümü, Örnek Problemler ve Çözümleri),Mekanik sistemlerin matematiksel modellemesi,Elektriksel ve elektromekanik sistemlerin modellemesi, Sistem analojileri, Op-Amp'ların matematiksel modellemesi ,Dinamik Sistemlerin Modelleme İçin Transfer Fonksiyonu Yaklaşımı (Blok Diyagramları, MATLAB ile Kısmi Kesir Genişlemesi, MATLAB ile Geçici Yanıt Analizleri),Zaman Alanı Analizleri: Dinamik Sistemlerin (Birinci Dereceden Sistemlerin Geçici Yanıt Analizi, İkinci Dereceden Sistemlerin Geçici Yanıt Analizi),Yüksek Dereceden Sistemlerin Geçici Yanıt Analizi, Durum Denkleminin Çözümü,
Kontrol Sistemlerinin Zaman Alanı Analizi ve Tasarımı (Bloklama Diyagramları ve Basitleştirilmeleri, Kararlılık Analizi),Kök-Çizgesi Analizi, MATLAB aracılığıyla Kök-Çizgesi Grafiklerinin analizi, PID Kontrol Cihazları,Frekans bölgesinde dinamik sistemlerin analizi ,Bode diyagramı ile frekans cevabının ifade edilmesi,Kontrol sistemlerinin frekans bölgesinde tasarımı,Dinamik Sistemlerin Modellemesi İçin Durum-Uzay Yaklaşımı (MATLAB ile Durum-Uzay Formundaki Sistemlerin Geçici Yanıt Analizi, Giriş Türevleri İle Durum-Uzay Modelleme, Matematik Modellerin MATLAB ile Dönüşümü),Durum-Uzay yöntemiyle sunulan sistemlerin denge analizleri; konularını içermektedir.
Dersin Öğrenme KazanımlarıÖğretim YöntemleriÖlçme Yöntemleri
Diferansiyel denklemler veya transfer fonksiyonları kullanarak dinamik sistemlerin matematiksel modelini türetir.21A, E
İlk ve ikinci dereceden sistemler için geçici yanıt analizi de dahil olmak üzere dinamik sistemleri zaman alanında analiz eder.21A, D
Dinamik sistemlerin hem zaman hem de frekans alanında kararlılık analizini yapar.21A, E
Dinamik Sistemlerin Modelleme İçin Transfer Fonksiyonu Yaklaşımı (Blok Diyagramları, MATLAB ile Kısmi Kesir Genişlemesi, MATLAB ile Geçici Yanıt Analizleri)21A, E
Dinamik sistemleri modellemede durum-uzay yaklaşımına dayanarak matematiksel modellerin dönüşümünü uygular.21A, E
MATLAB kullanarak sistem modelleme, analiz ve tasarım, kontrol stratejilerinin uygular.21E
Öğretim Yöntemleri:21: Benzetim/Simülasyon Tekniği
Ölçme Yöntemleri:A: Klasik Yazılı Sınav, D: Sözlü Sınav, E: Ödev

Ders Akışı

SıraKonularÖn Hazırlık
1Sistem dinamiğine girişDers sunuları
2Dinamik Sistemlerin Matematiksel Modellemesi, Analizi ve Tasarımı, Laplace Dönüşümü (Ters Laplace Dönüşümü, LTI Diferansiyel Denklemlerin Çözümü, Örnek Problemler ve Çözümleri)Ders sunuları
3Mekanik sistemlerin matematiksel modellemesiDers sunuları
4Elektriksel ve elektromekanik sistemlerin modellemesi, Sistem analojileri, Op-Amp'ların matematiksel modellemesi Ders sunuları
5Dinamik Sistemlerin Modelleme İçin Transfer Fonksiyonu Yaklaşımı (Blok Diyagramları, MATLAB ile Kısmi Kesir Genişlemesi, MATLAB ile Geçici Yanıt Analizleri)Ders sunuları
6Zaman Alanı Analizleri: Dinamik Sistemlerin (Birinci Dereceden Sistemlerin Geçici Yanıt Analizi, İkinci Dereceden Sistemlerin Geçici Yanıt Analizi)Ders sunuları
7Yüksek Dereceden Sistemlerin Geçici Yanıt Analizi, Durum Denkleminin ÇözümüDers sunuları
8
Kontrol Sistemlerinin Zaman Alanı Analizi ve Tasarımı (Bloklama Diyagramları ve Basitleştirilmeleri, Kararlılık Analizi)
Ders sunuları
9Kök-Çizgesi Analizi, MATLAB aracılığıyla Kök-Çizgesi Grafiklerinin analizi, PID Kontrol CihazlarıDers sunuları
10Frekans bölgesinde dinamik sistemlerin analizi Ders sunuları
11Bode diyagramı ile frekans cevabının ifade edilmesiDers sunuları
12Kontrol sistemlerinin frekans bölgesinde tasarımıDers sunuları
13Dinamik Sistemlerin Modellemesi İçin Durum-Uzay Yaklaşımı (MATLAB ile Durum-Uzay Formundaki Sistemlerin Geçici Yanıt Analizi, Giriş Türevleri İle Durum-Uzay Modelleme, Matematik Modellerin MATLAB ile Dönüşümü)Ders sunuları
14Durum-Uzay yöntemiyle sunulan sistemlerin denge analizleriDers sunuları
Kaynak
Katsuhiko Ogata, "System Dynamics", 4. Basım, Pearson.
MATLAB/SIMULINK Öğretici Destek

Dersin Program Yeterliliklerine Katkısı

Dersin Program Yeterliliklerine Katkısı
NoProgram Yeterliliği Katkı Düzeyi
12345
1
Matematik, fen bilimleri ve ilgili mühendislik disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanabilme becerisi
X
2
Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi
X
3
Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi
X
4
Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi
X
5
Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi
X
6
Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi
X
7
Sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi
X
8
Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi
X
9
Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi
X
10
Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi
X
11
Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık
12
İnsan vücudunu anlama ve onarmada mühendisliğin ilkelerini uygulama ve karar verme yetisi
X

Değerlendirme Sistemi

Katkı DüzeyiMutlak Değerlendirme
Ara Sınavın Başarıya Oranı 30
Genel Sınavın Başarıya Oranı 70
Toplam 100

Sayısal Veriler

Ekleme Tarihi: 06/07/2022 - 16:47Son Güncelleme Tarihi: 06/07/2022 - 16:48