| Yüksekokul/Myo/Fakülte/Enstitü |
Mühendislik Fakültesi |
| Ders Kodu |
ME 303 |
| Ders Adı İngilizce |
System Dynamics and Control |
| Ders Adı Türkçe |
Sistem Dinamiği ve Kontrol |
| Öğretim Dili |
EN |
| Ders Türü |
Ters-Yüz Öğrenme |
| Dersin Düzeyi |
İleri |
| Dönem |
Bahar |
| Haftalık İletişim Saatleri |
| Ders: 3 |
Okuma: - |
Laboratuvar : - |
Diğer: - |
|
| Tahmini Öğrenci İş Yükü |
Dönem boyunca 221 saat |
| Ders Kredileri |
6 AKTS |
| Değerlendirme |
Standart Harf Notu
|
| Ön Koşul |
ME 201 - Engineering Mechanics: Dynamics
EE 212 - Electrical and Electronic Circuits
DYN 201 - Engineering Mechanics: Dynamics | MATH 213 - Differential Equations
|
| Yan Koşul |
MATH 213 - Differential Equations
|
| Beklenen Ön Bilgi |
Dinamik, diferansiyel denklemler ve temel elektrik ve elektronik devreleri bilgisi |
| Kayıt Kısıtlamaları |
Lisans Öğrencileri |
| Genel Eğitim Hedefi |
Zaman ve frekans alanlarında sistem modelleme, zaman tepkisi, kararlılık, kök eğrisi, frekans ve durum uzayı tasarımı gibi analog kontrol mühendisliğinin prensiplerini öğrenmek. |
| Ders Açıklaması |
Bu ders kontrol mühendisliğinin temel kavramlarını içermektedir ve şu konuları kapsamaktadır: Sistem modellemesi ve zaman içinde doğrusal zamanla değişmeyen sistemlerin analizi, Laplace, frekans alanı yöntemleri ile Durum-Alan Yöntemi; doğrusallaştırma; Zaman tepkisi; Blok diyagram indirgemesi; Routh-Hurwitz ve Root Locus teknikleri kullanılarak stabilite analizi; Sistem modeli dönüşümleri; Başlangıç koşulları ve genel form girdileri ile sistem analizi; Durum değişken geri bildirim kontrolör tasarımı. Bilgisayar destekli araçlar da ders boyunca kullanılacaktır. |
Ders Öğrenme Çıktıları ve Yeterlilikler
Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler:
1) Blok diyagram modellemesi ve matematiksel modellerini adi diferansiyel denklemler, Laplace dönüşümü, frekans alanı ve durum uzayı gösterimleri olarak kurma konusunda problemleri tanımlar, analiz eder, formüle eder ve çözer;
2) Çok serbestlik derecesine sahip doğrusal, zamana bağlı olmayan mekanik sistemler için ağ analizini uygulayarak sorunları tanımlar, analiz ve formüle eder ve çözer; durum uzayı modelini elde eder;
3) İkinci dereceden sistemlerin zaman tepkisi davranışına ilişkin sorunları tanımlar, analiz ve formüle eder ve çözer, kararlılık analizini uygular ve MATLAB Kontrol Sistemleri Araç Kutusu ve Simulink'i kullanarak PID denetleyicileri tasarlar;
4) Gerçek yaşam uygulaması için bir PID kontrol sistemi tasarlar ve uygular;
5) Bir proje ekibinde iletişim kurar ve işbirliği yapar, hedefler belirler, görevleri tamamlar ve son teslim tarihlerine uyar, profesyonel bir şekilde nihai raporunu yazar ve sözlü olarak savunur;
6) Kendi kendine öğrenme ve yeni bilgiyi kendi imkânlarıyla uygulama becerisini, yaşam boyu sürecek değerli bir öğrenme becerisi olarak benimser.
|
| Program Öğrenme Çıktıları/Ders Öğrenme Çıktıları |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
| 1) Mühendislik, bilim ve matematik prensiplerini uygulayarak karmaşık mühendislik problemlerini tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi |
|
|
|
|
|
|
| 2) Halk sağlığı, güvenlik ve refahın yanı sıra, küresel, kültürel, sosyal, çevresel ve ekonomik faktörleri dikkate alarak, ihtiyaçları karşılayan çözümler üretmek için mühendislik tasarımını uygulama becerisi |
|
|
|
|
|
|
| 3) Farklı kitlelerle etkili bir şekilde iletişim kurma becerisi |
|
|
|
|
|
|
| 4) Mühendislik durumlarında etik ve profesyonel sorumlulukları tanıma ve mühendislik çözümlerinin küresel, ekonomik, çevresel ve toplumsal etkilerini göz önünde bulundurarak bilinçli kararlar verme becerisi |
|
|
|
|
|
|
| 5) Takım üyeleriyle birlikte liderlik sağlayan, işbirlikçi ve kapsayıcı bir ortam oluşturan, hedefler belirleyen, görevleri planlayan ve hedeflere ulaşan bir ekipte etkili bir şekilde çalışma becerisi |
|
|
|
|
|
|
| 6) Uygun deneyler geliştirme ve yürütme, verileri analiz etme ve yorumlama ve mühendislik değerlendirmesi yaparak sonuçlara ulaşma becerisi |
|
|
|
|
|
|
| 7) Gerekli olduğunda yeni bilgileri edinme ve uygun öğrenme stratejilerini kullanarak bu bilgileri uygulama becerisi |
|
|
|
|
|
|
Program Sonuçları ve Yeterliliklerle İlişkisi
| N Yok |
S Destekleyici |
H Çok İlgili |
| |
|
|
| |
Program Çıktıları ve Yeterlilikler |
Düzey |
Değerlendirme |
| 1) |
Mühendislik, bilim ve matematik prensiplerini uygulayarak karmaşık mühendislik problemlerini tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi |
H |
Sınav,Derse Katılım,Proje
|
| 2) |
Halk sağlığı, güvenlik ve refahın yanı sıra, küresel, kültürel, sosyal, çevresel ve ekonomik faktörleri dikkate alarak, ihtiyaçları karşılayan çözümler üretmek için mühendislik tasarımını uygulama becerisi |
S |
Proje
|
| 3) |
Farklı kitlelerle etkili bir şekilde iletişim kurma becerisi |
N |
|
| 4) |
Mühendislik durumlarında etik ve profesyonel sorumlulukları tanıma ve mühendislik çözümlerinin küresel, ekonomik, çevresel ve toplumsal etkilerini göz önünde bulundurarak bilinçli kararlar verme becerisi |
N |
|
| 5) |
Takım üyeleriyle birlikte liderlik sağlayan, işbirlikçi ve kapsayıcı bir ortam oluşturan, hedefler belirleyen, görevleri planlayan ve hedeflere ulaşan bir ekipte etkili bir şekilde çalışma becerisi |
S |
Proje
|
| 6) |
Uygun deneyler geliştirme ve yürütme, verileri analiz etme ve yorumlama ve mühendislik değerlendirmesi yaparak sonuçlara ulaşma becerisi |
N |
|
| 7) |
Gerekli olduğunda yeni bilgileri edinme ve uygun öğrenme stratejilerini kullanarak bu bilgileri uygulama becerisi |
S |
Proje
|
| Hazırlayan ve Tarih |
DANTE DORANTES , November 2023 |
| Ders Koordinatörü |
ALİ ÇINAR |
| Dönem |
Bahar |
| Dersi Veren(ler) |
Prof. Dr. DANTE DORANTES |
Ders İçeriği
| Hafta |
Konu |
| 1) |
Giriş. Fiziksel Sistemlerin Blok Diyagram Modellemesi. |
| 2) |
Sistem Modelleme Teknikleri: ODE, TF, FD ve SS. ODE'leri Laplace Dönüşümü ve MATLAB Sembolik Nesneleri kullanarak çözüm bulmak |
| 3) |
MISO DC motor modeli. Transfer fonksiyonu ve Bode grafikleri. OpAmps ile modelleme. |
| 4) |
Motor sabitleri. Eşdeğer moment/atalet momenti/viskoz sönümleme. Doğrusallaştırma. |
| 5) |
Ağ Analiz Tekniği. |
| 6) |
Ağ Analiz Tekniği. MATLAB Çizimi, Transfer Fonksiyonları ve Durum Uzayı. |
| 7) |
Aritmetik işlemler, vektörler, Matlab'da polinomların çözümü. Zaman tepkisi kavramları. |
| 8) |
Sistem elemanlarının Zaman Tepkisi. Performans Kriterleri. Sistem tanımlaması. |
| 9) |
PID kontrolör analizi ve ayarı. |
| 10) |
LTI Viewer. Blok Diyagramlarının Azaltılması. TF-SS ve SS-TF dönüşümleri. Başlangıç Koşulları. |
| 11) |
Matlab'da PID Ayarı. PID kontrolör ve tesisinin Simulink modeli. |
| 12) |
Routh-Hurwitz ile Kararlılık Analizi. |
| 13) |
Kök Yeri Yoluyla Kararlılık Analizi. Sinyal Akış Grafikleri ve Durum-Değişken Geri Besleme Tasarım Yöntemi (Kutup Yerleşimi), Kontrol Edilebilirlik. |
| 14) |
Durum-Değişken Geribildirim Tasarım Yöntemi. |
| 15) |
Proje Sunum Dönemi. |
| 16) |
Proje Sunum Dönemi. |
| Gerekli/Tavsiye Edilen Okumalar | • Kontrol Sistemleri Mühendisliği, Uluslararası Öğrenci Versiyonu, Norman S. Nise, 6th Edition, Wiley, 2011. ISBN: 978-0-470-64612-0
Other reference:
• Sistem Dinamiği, William J. Palm, 4th Edition, McGraw-Hill, 2021 (textbook) ISBN10: 0078140056, ISBN13: 9780078140051
• Modern Kontrol Mühendisliği, Katsuhiko Ogata, 5th Edition, Pearson, 2009 |
| Öğretme Teknikleri | Ters Yüz Edilmiş Eğitim |
| Ödev ve Projeler | PID pozisyon kontrol sisteminin tasarımı, analizi ve gerçekleştirilmesi. |
| Laboratuvar Çalışması | None |
| Bilgisayar Kullanımı | MATLAB ve Simulink kullanılarak bilgisayar destekli mühendislik problemleri çözmek |
| Diğer Aktiviteler | None |
| Değerlendirme Yöntemleri |
| Değerlendirme Araçları |
Sayı |
Ağırlık |
| Uygulama |
21 |
% 10 |
| Küçük Sınavlar |
16 |
% 10 |
| Ödev |
2 |
% 20 |
| Projeler |
1 |
% 30 |
| Ara Sınavlar |
2 |
% 30 |
| TOPLAM |
% 100 |
|
| Ders Yönetimi |
dorantesd@mef.edu.tr
0212 395 36 40
Katılım kuralları: Katılım, Ters Yüz Sınıf Uygulaması sırasında alınır. Katılımın en az %70'i zorunludur.
Ters Yüz Sınıf Uygulaması Kuralları: Kaçırılan Ters Yüz Sınıf Uygulaması (FCP) sınavlarına sıfır not verilecektir. Takım çalışması sırasında kusurlu veya bireysel işbirliği tutumu eksikliği olan katılım sınavlarına bir not verilecektir. Başarılı katılım sınavları ve bireysel işbirliği tutumlarına iki not verilecektir. FCP etkinlikleri, çevrimiçi sınıf süresinde (20-40 dakika), daha önce çözülmüş benzer bir alıştırmayı çözerek, ancak rastgele oluşturulmuş takımlarda çalışarak ve sınıfın sonunda CamScanner uygulamasını kullanarak çözümlerinin taranmış pdf dosyasını e-postayla göndererek gerçekleştirilir. FCP kanıtı, öğrencinin sınıf katılımını saymanın tek yolu olacaktır.
Proje veya ödevlerin geç teslimi kuralları: Her geciken gün için 50/100 indirim yapılacaktır.
Ara sınava girmeme kuralları: Üniversite tarafından onaylanmış geçerli bir resmi gerekçe sunulduğu takdirde, normal ara sınav tarihinden hemen bir hafta sonra telafi ara sınavı hakkı verilecektir.
Dersten geçmek için izin verilen minimum not (FZ): Dersten geçmek için yeterli Tersine Sınıf Uygulaması, Ara Sınavlar, Ödevler ve Proje notları ve en az %70 katılım zorunludur.
Uygun sınıf davranışı hatırlatıcısı, öğrenci davranış kuralları: YÖK Yönetmeliği
İntihal hakkında açıklama: YÖK Yönetmeliği http://www.mef.edu.tr/Yonetmelikler |
Bilgi Paketi / Ders Kataloğu