ELE301 – Kontrol Sistemleri I, 2020–2021/I

Duyurular (yeniden eskiye)

  • Final sonuçlarına ulaşmak için tıklayın.
  • Final sorularına ulaşmak için tıklayın. Çözümler 24 Aralık 2020 Perşembe sabah saat 10.00‘a kadar dersin hocasına eposta ile gönderilmelidir.
  • Hatırlatma: Final sınavı 23 Aralık 2020 Çarşamba günü saat 10.00’da verilecek (take-home) ve 24 saat süresi olacaktır. Sınava tüm konular dahildir ancak ara sınav sonrası konular ağırlıklı olacaktır.
  • Ara sınav sonuçlarına ulaşmak için tıklayın.
  • Pandemiden dolayı kâğıt gösterimi olamamaktadır, zaten elektronik ortamda olduğu için kağıtlarınızın üzerine herhangi bir işaretleme yapılmamıştır. Bunun yerine soru bazında aldığınız puanlar verilmiştir.
  • Sınavda sık yapılan hatalar aşağıda listelenmiştir. Kavramsal hatalardan yüksek puan kaybı olması olağandır. Öncelikle kendiniz kağıdınızı inceleyip, daha sonra puan kaybettiğininiz sorulardan yüksek alan arkadaşlarınızla kıyaslayarak hatalarınızı anlamaya çalışmanızı rica ediyoruz. Bunlardan sonra yine de sorularınız olursa bizlere eposta atabilirsiniz. Final dönemi yoğunluğundan dolayı herkese hızlı dönüş yapmakta gecikebiliriz.
  • Ara sınavda sık yapılan hatalar:
    • 1.a: Laplace dönüşümünü doğrudan integral tanımından yapmamak. Tanımı bilmemek veya kullanamamak önemli kavramsal bir eksikliktir.
    • 1.a: İntegralin adımlarını göstermeyip direkt sonucu yazmak. (Türev/integral işlemlerinin adımlarının yazılması gerektiği açıklamalarda net şekilde belirtilmişti.)
    • 2.a: Kısmi kesirler açılımının formatını yanlış vermek. (s+1), (s+1)^2 ve (s+2) terimlerinin hepsi yazılmalı. Sadece (s+1)^2 ve (s+2) yazmak önemli bir kavramsal bir hatadır.
    • 2.c: Kısmi kesirler açılımının formatını yanlış vermek. (s+2), (s+2)^2, (s+2)^3, (s+2)^4, (s+1), (s+1)^2, s terimlerinin hepsi yazılmalı. (Bu soruda bazı katsayılar sıfır çıkıyor ama bunu baştan bilemezsiniz, işlemlerini göstermelisiniz. Sadece (s+2)^4, (s+1)^2, s terimleri ile açılıma başlamak bir kavramsal hatadır.)
    • 2.a ve 2.c: Türevlerdeki adımları göstermeden direkt sonuçları yazmak. (Türev/integral işlemlerinin adımlarının yazılması gerektiği açıklamalarda net şekilde belirtilmişti.
    • 3. soru tüm şıklar: Her kontrolcü için (kendi tasarladıklarınız için de) KÇTF kararlılığına bakılmalı aksi halde sürekli hal analizleri geçersizdir. Bunu yapmamak önemli bir kavramsal hatadır.
    • 3. soru tüm şıklar: Tasarlanan kontrolcünün soruda istenilen tam uygun (strictly proper) (yani payda derecesinin paydan büyük) biçimde olmaması. Bunun ne olduğunu bilmemek de bir kavramsal eksikliktir. Örneğin P, PI, PD, PID kontrolcülerinin hiçbiri tam uygun değildir. (P, PI uygun, PD, PID uygun olmayandır.) Soru sonundaki notta belirtildiği gibi farklı formlarda kontrolcüler düşünmeniz ve denemeniz gerekiyordu.
    • 3.f: Salınımın periyodunu hesaplamayı unutmak. Grafiği çizmeyi unutmak.
  • Ödev 6: Ders kitabı (Ogata 5. baskı) Chapter 7 için Example Problems kısmından A-7-1, A-7-4 ve Problems kısmından B-7-1, B-7-2, B-7-3, B-7-4, B-7-5, B-7-24, B-7-25, B-7-27. (Chapter 7’de derste işlemediğimiz kısımlar olabilir, soruların sadece işlediğimiz kısımlarla ilgili bölümlerini yapınız.)
  • Ödev 5: Ders kitabı (Ogata 5. baskı) Chapter 5 için Example Problems kısmından A-5-17, A-5-21 ve Problems kısmından B-5-8, B-5-20, B-5-21, B-5-22, B-5-23, B-5-24, B-5-26, B-5-27.
  • 4 Aralık 2020 Cuma günkü dersimiz blok ders yapılacak ve on dakika erken bitirilecektir.
  • Final sınavı 23 Aralık 2020 Çarşamba günü saat 10.00’da verilecek (take-home) ve 24 saat süresi olacaktır.
  • Ara sınav sorularına ulaşmak için tıklayın. Laplace dönüşümü ve özellikleri tabloları için tıklayın. Çözümler 19 Kasım 2020 Perşembe sabah saat 10.00‘a kadar dersin hocasına eposta ile gönderilmelidir.
  • Dersin projesine ulaşmak için tıklayın. Son teslim tarihi ara video için 7 Aralık 2020, final raporu/kodlar/video için 23 Aralık 2020‘dir. Proje ile ilgili tüm iletişiminizi dersin hocasına değil asistanına (Kemal Çağlar Coşkun ) yönlendirebilirsiniz.
  • Ödev 4: Ders kitabı (Ogata 5. baskı) Chapter 5 için Example Problems kısmından A-5-3, A-5-4, A-5-22, A-5-23, A-5-24, A-5-25 ve Problems kısmından B-5-1, B-5-2, B-5-3, B-5-5, B-5-7, B-5-9, B-5-12, B-5-13, B-5-23.
  • Ara sınav 18 Kasım 2020 Çarşamba günü saat 10.00’da verilecek (take-home) ve 24 saat süresi olacaktır.
  • Ödev 3: Ders kitabı (Ogata 5. baskı) Appendix B için Example B-1, B-2, B-3, B-4, B-5.
  • 18 Ekim 2019 Cuma günkü dersimiz 11.00’de başlayacak ve blok ders yapılacaktır.
  • Ödev 2: Ders kitabı (Ogata 5. baskı) Chapter 3 için Example Problems kısmından A-3-1, A-3-4, A-3-5, A-3-6 ve Problems kısmından B-3-2, B-3-5, B-3-7, B-3-8, B-3-10, B-3-1
  • Ödev 1: Ders kitabı (Ogata 5. baskı) Chapter 2 için Example Problems kısmından A-2-2, A-2-4 ve Problems kısmından B-2-1, B-2-4, B-2-5, B-2-6
  • Haftaya tanıtım dersi ile ELE301L laboratuvarları başlayacaktır. Katılım zorunludur, yoklama olarak nota etki edecektir. Kendi şubenizin gün ve saatinde program sayfasından ELE 301L dersinin programına giderek Zoom linkine ulaşabilirsiniz.
  • Ders kayıtlarının olduğu oynatma listesine ulaşmak için tıklayın. Kayıtlar hazır oldukça liste güncellenecektir, düzenli olarak takip ediniz.
  • Dersle ilgili tüm duyurular bu alandan yapılacaktır. Bu alanı düzenli olarak takip etmek sizin sorumluluğunuzdur.

Dersin amaçları, kazandıracağı bilgi ve beceriler

Otomatik kontrol sistemlerinin tasarımında mevcut yöntemlerin kavranması. Kararlılık ve performans eksenindeki tasarım ayrıntılarının öğrenilmesi. Laplace ve Fourier dönüşümlerine dayalı analitik yöntemlerin kontrol sistemlerinin tasarımında kullanılması. PID, geçici hal performansı, sürekli hal hataları, kök yer eğrileri ve frekans cevabı konularının öğrenilmesi. Geribeslemeli sistemlerin önemli değişkenlerinin zamanla gelişiminin elde edilmesi, yorumlanması. Bilgisayar destekli modelleme ve simülasyon yeteneklerinin geliştirilmesi.

Dersin Hocası

  • Dr. Coşku Kasnakoğlu
    Ofis: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü, oda 165
    Eposta:
    Web: https://kasnakoglu.wordpress.com
    Tel: (312) 292-4259
    Ofis saatleri: Müsait olduğu her zaman

Dersin Asistanı

  • Kemal Çağlar Coşkun (Ofis: TM 112/B09. Eposta: )

Plan

  • Ders saatleri: Salı 11.30–13.20, Cuma 14:30–16:20
  • Ara sınav tarihi: 18 Kasım 2020 Çarşamba, saat 10.00 (take-home). Süre: 24 saat.
  • Final sınavı tarihi: 23 Aralık 2020 Çarşamba, saat 10.00 (take-home). Süre: 24 saat.
  • Pandemi nedeniyle dersler Zoom üzerinden yapılacaktır.
    Linklere ulaşmak için program sayfasından ELE 301 dersinin programına gidiniz.

Dersin Web Sitesi

Notlandırma

  • Ara sınav notu %50
  • Final notu %50
  • Proje (isteğe bağlı) %15 ekstra
  • Ödevler toplanmayacak ve notlandırılmayacaktır. Ancak sınav sorularının bir kısmı bunlara dayanacağından iyi not alabilmek için ödevleri çözmeniz şarttır.

Ders Kitapları

  • Ana ders kitabı: Katsuhiko Ogata, Modern Control Engineering, 5. Baskı, Prentice Hall, 2009, ISBN: 978-0136156734
  • Yardımcı kaynak (isteğe bağlı): Otomatik Kontrol Sistemleri, Benjamin C. Kuo (çeviren: Atilla Bir), Literatür Yayınları, 1999, ISBN: 9757860948.
  • Yardımcı kaynak (isteğe bağlı): Otomatik Kontrol Sistemleri, Mehmet Önder Efe, Seçkin Yayıncılık, 2012, ISBN: 978-9750219900.

Dersin Konuları

  1. Kontrol mühendisliğine giriş
  2. Dersle ilgili bilinmesi gereken karmaşık analiz, Laplace dönüşümü ve doğrusal cebir kavramlarının hatırlatılması.
  3. Doğrusal diferansiyel denklemler, transfer fonksiyonlarının elde edilmesi, blok diyagramlar.
  4. Transfer fonksiyonlarıyla sistem kararlılığının irdelenmesi
  5. Geribesleme ve kapalı çevrim.
  6. Basit kontrol eylemleri: P, I ve D eylemleri
  7. Kararlılık, Routh kriteri ile kapalı çevrimde kararlılık analizi
  8. Durum uzayı gösterilimi ve kararlılık
  9. Birinci ve ikinci dereceden sistemlerde geçici hal analizi, sürekli hal hataları
  10. Kök yer eğrileri, kök yer eğrilerine dayalı tasarım, faz ilerletici ve faz geriletici kontrolörler
  11. Frekans cevabı analizi, Bode çizgeleri, kazanç payı ve faz payı (belki)

ELE301L – Kontrol Sistemleri I Laboratuvarı, 2020–2021/I

  • Laboratuvar saatleri:
    • Şube 1: Perşembe 14:30–16:20
    • Şube 2: Perşembe 16:30–18:20
    • Şube 3: Cuma 8.30–10.20
    • Şube 4: Cumartesi 16.30–18.20
    • Şube 5: Cuma 16.30–18.20
  • Laboratuvar asistanları:
    • Uygar Güneş  (Ofis: TM 112/B09. Eposta: )
    • Kemal Çağlar Coşkun (Ofis: TM 112/B09. Eposta: )
    • Mehmed Hezenci (Ofis: TM 112/B09. Eposta: )
  • Bu dönem pandemi nedeniyle laboratuvarlar uzaktan yapılacaktır.
  • İlk bir iki hafta (belki daha fazla) laboratuvar olmayacaktır. Başlayacağı zaman bu siteden duyurulacaktır.
  • Deneyler ve notlandırma ile ilgili detaylar daha sonra duyurulacaktır.
  • Uzaktan deneyler için PSPICE ve MATLAB yazılımların bilgisayarınızda kurulu olması gereklidir. İlk iki hafta içinde bu kurulumları tamamlayınız. Bu yazılımların doğru çalıştığını kontrol etmek sizin sorumluluğunuzdur.
    • PSPICE öğrenci sürümü indirme sayfası için tıklayın.
    • MATLAB indirme ve kurulum bilgileri için tıklayın.

Son Güncelleme: 28 Aralık 2020