EEM304 – Kontrol Teorisi
Bu dersin amacı, öğrencilere kontrol sistemlerinin teorik ve pratik altyapısını tanıtmaktır. Bu ders öğrencilere lineer dinamik sistemlerin, modelleme ve kontrol ilkelerinin temelini sunacaktır. Ayrıca, birinci, ikinci ve yüksek mertebeden sistemlerin, geçici ve kalıcı hal cevaplarının, performans ölçütlerinin, kararlılık analizinin ve kalıcı hal hatalarının anlaşılması hedeflenmektedir. Öğrencilere, PID kontrolörler ve regülatör tasarımında köklerin yer eğrisi tekniklerinden nasıl yararlanacakları anlatılacaktır. Pratik denetleyici tasarımı ve PID katsayı ayarlama hususları, tipik uygulama sorunları ile birlikte ele alınacaktır. Bode ve Nyquist çizimlerini içeren frekans cevabı tekniklerine giriş ve bunların kararlılık analizindeki kullanımları konuları işlenecektir.
Geri beslemeli sistemlerin analizi: durum uzayı; durum diyagramları; transfer fonksiyonu; kutuplar, sıfırlar, birinci, ikinci ve yüksek mertebeli sistemlerin ve sıfır olan sistemlerin zaman cevabı; blok diyagramları; geri beslemeli sistemler özellikleri; klasik 3 terimli kontrolcüler (P, I, D terimlerinin etkileri); kararlılık tanımı; kararlılık analizi; köklerin yer eğrisi yöntemine analiz; köklerin yer eğrisi yöntemi ile P, PI, PD ve PID kontrolcülerin tasarımı; köklerin yer eğrisi ile ileri-geri faz (lead-lag) kompansatörlerin tasarımı; kontrolcü ve kompansatörlerin gerçekleştirilmesi; PID kontrolcülerde integral yığılma (sarması); ziegler-nichols yöntemi ile PID katsayılarının ayarlanması; frekans cevabı; bode eğrileri; nyquist kararlılık kriteri; açık çevrim, nyquist kararlılık analizi ve kararlılık payı.
- Öğrenciler temel kontrol sistemlerini tanımlayabilir, analiz edebilir ve onları çözebilir.
- Kontrol sistemlerini zaman ve frekans tanım bölgelerinde matematiksel olarak temsil edebilir.
- Sistem denklemlerini durum değişkenleri formunda v-s düzleminde ifade edebilir.
- Açık ve kapalı çevrim sistemlerini analiz eder, kararlılık, referans izleme ve bozucu etkiler üzerine bilgi sahibi olur.
- PID, PI, PD kontrolörlerin temel tasarımı hakkında bilgi sahibi olur.
| Hafta | Konu | Ders Notu |
|---|---|---|
| 1. Hafta | Sistemlerin matematiksel ve simülasyon modellerine giriş |  |
| 2. Hafta | Durum denklemleri ve zaman cevabı | |
| 3. Hafta | İkinci mertebeden sistemler, zaman cevabı | |
| 4. Hafta | Blok diyagramları ve P, I, D kontrolcü tanımı | |
| 5. Hafta | Kararlılık, routh-hurwitz ve kalıcı hal hataları | |
| 6. Hafta | Köklerin yer eğrisi | |
| 7. Hafta | PID kontrolcüler ile kök yer eğrisi | |
| 8. Hafta | Ara sınav | |
| 9. Hafta | Kapalı çevrim ve frekans tepkisi | |
| 10. Hafta | P, PI, PD tasarım örnekleri | |
| 11. Hafta | Faz ileri ve faz geri kompanzatör | |
| 12. Hafta | PID kontrolcülerde integral yığılma | |
| 13. Hafta | Frekans cevabı ve bode çizimi | |
| 14. Hafta | Kontrol sistemlerinde performans | |
| 15. Hafta | Performans ölçütleri ve genel tekrar | |
Son Yorumlar