MCHT626 Theory and Design of Advanced Control Systemsİstanbul Okan ÜniversitesiAkademik Programlar Otomotiv Mekatroniği ve Akıllı Araçlar (YL) (İngilizce) (Tezli)Öğrenciler için Genel BilgiDiploma EkiErasmus BeyanıUlusal Yeterlilikler
Otomotiv Mekatroniği ve Akıllı Araçlar (YL) (İngilizce) (Tezli)
Yüksek Lisans TYYÇ: 7. Düzey QF-EHEA: 2. Düzey EQF-LLL: 7. Düzey

Ders Genel Tanıtım Bilgileri

Ders Kodu: MCHT626
Ders İsmi: Theory and Design of Advanced Control Systems
Ders Yarıyılı: Güz
Ders Kredileri:
Teorik Pratik Kredi AKTS
3 0 3 10
Öğretim Dili: EN
Ders Koşulu:
Ders İş Deneyimini Gerektiriyor mu?: Hayır
Dersin Türü: Bölüm Seçmeli
Dersin Seviyesi:
Yüksek Lisans TYYÇ:7. Düzey QF-EHEA:2. Düzey EQF-LLL:7. Düzey
Dersin Veriliş Şekli: Yüz yüze
Dersin Koordinatörü: Doç. Dr. ÖMER CİHAN KIVANÇ
Dersi Veren(ler): Öğr.Gör. B.Öğretim Elemanı
Dr.Öğr.Üyesi ŞİRİN KOÇ
Dersin Yardımcıları:

Dersin Amaç ve İçeriği

Dersin Amacı: Bu dersin amacı, kapalı çevrim doğrusal kontrol sistemleri için model belirsizliği, bozucu ve zaman gecikmesi etkisi altındaki dinamik sistem uygulamalarına odaklanarak ileri tasarım ve analiz yöntemlerini öğretmektir.
Dersin İçeriği: Yandaki ana konular ele alınacaktır: Kontrol Sistemi Yapıları, Frekans Domeninde SISO LTI Kontrol Sistemlerinin Analitik Tasarımı, Parametre Uzayı Yaklaşımı tabanlı Dayanıklı Kontrol Sistemleri, Bozucu Gözleyici tabanlı Kontrol Sistemleri, Kontrol Sistemlerinde Zaman Gecikmesi ve Telafisi, Giriş Şekillendirme Kontrolü, Hızlı Kontrol Prototiplendirme ve Donanım İçeren Simülasyon

Öğrenme Kazanımları

Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
Öğrenme Kazanımları
1 - Bilgi
Kuramsal - Olgusal
2 - Beceriler
Bilişsel - Uygulamalı
3 - Yetkinlikler
İletişim ve Sosyal Yetkinlik
Öğrenme Yetkinliği
Alana Özgü Yetkinlik
1) Öğrenciler frekans domeninde SISO LTI kontrol sistemlerinin analitik tasarımını yapabilmeyi öğrenebileceklerdir.
2) Öğrenciler parametre uzayı yaklaşımı tabanlı yöntemleri kullanarak dayanıklı kontrol sistemlerini tasarlayıp analiz edebileceklerdir.
3) Öğrenciler kontrol sistemlerinde zaman gecikmesinin etkisini öğrenebilecek ve bozucu gözleyici tabanlı kontrol sistemlerini zaman gecikmesiz ve zaman gecikmeli sistemler için tasarlayabileceklerdir.
4) Öğrenciler ileri yol kontrol sistemlerinin tasarımı için farklı giriş şekillendirici kontrol yöntemlerini öğrenebileceklerdir.
5) Öğrenciler hızlı kontrol prototiplendirme ve donanım içeren simülasyonun temellerini öğrenebileceklerdir.
Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği

Ders Akış Planı

Hafta Konu Ön Hazırlık
1) Giriş, Kontrol Sistemi Yapılarına Genel Bakış Ders Notu
2) Frekans Domeninde SISO LTI Kontrol Sistemlerinin Analitik Tasarımı: Hata Sabitleri, Faz İlerleticili Kompansatör, PD Kontrol Ders Notu
3) Frekans Domeninde SISO LTI Kontrol Sistemlerinin Analitik Tasarımı: Faz Gecikmeli Kompansatör, PI Kontrol, Faz Gecikmeli-İlerleticili Kompansatör, PID Kontrol Ders Notu
4) Parametre Uzayı Yaklaşımı tabanlı Dayanıklı Kontrol Yöntemleri: Hurwitz Kararlılığı, D-Kararlılığı Ders Notu
5) Parametre Uzayı Yaklaşımı tabanlı Dayanıklı Kontrol Yöntemleri: Frekans Domeni İsterlerinin Çizilmesi Ders Notu
6) Parametre Uzayı Yaklaşımı tabanlı Dayanıklı Kontrol Yöntemleri: Tekil Frekanslar, Uygulama Örnekleri Ders Notu
7) Bozucu Gözleyici (DOB) tabanlı Kontrol Sistemleri: Sürekli Zaman DOB, Ayrık Zaman DOB, Uygulama Örneği Ders Notu
8) Kontrol Sistemlerinde Zaman Gecikmesi: Zaman Gecikmesinin Etkisi, Smith Tahmincisi, Zaman Gecikmesi Telafisi için Zaman Gecikmesi Gözleyicisi (CDOB) Ders Notu
9) Kontrol Sistemlerinde Zaman Gecikmesi: Çift Zaman Gecikmesi Gözleyicisi (DDOB), Uygulama Örneği Ders Notu
10) Giriş Şekillendirme Kontrolü: Ayrık Zaman NMP Sıfırlar, Sıfır Faz Kompanzasyonu (ZP), Sıfır Faz Genlik Kompanzasyonu (ZPG) Ders Notu
11) Input Shaping Control: Zero phase extended gain (ZPGE) compensation, Zero phase optimal gain (ZPGO) compensation, Case study Ders Notu
12) Hızlı kontrol prototiplendirme ve Donanım İçeren Simülasyon Ders Notu
13) Hızlı kontrol prototiplendirme ve Donanım İçeren Simülasyon Ders Notu
14) Hızlı kontrol prototiplendirme ve Donanım İçeren Simülasyon Ders Notu

Kaynaklar

Ders Notları / Kitaplar: L. Güvenç, Bilin Aksun-Güvenç, B. Demirel, M. T. Emirler, Control of Mechatronic Systems, the IET, London, 2017.
J. Ackermann, P. Blue, T. Bünte, L. Güvenç, D. Kaesbauer, M. Kordt, M. Muhler, D. Odenthal, Robust Control: The Parameter Space Approach, Springer-Verlag London, 2002.
Diğer Kaynaklar: L. Güvenç, Bilin Aksun-Güvenç, B. Demirel, M. T. Emirler, Control of Mechatronic Systems, the IET, London, 2017.
J. Ackermann, P. Blue, T. Bünte, L. Güvenç, D. Kaesbauer, M. Kordt, M. Muhler, D. Odenthal, Robust Control: The Parameter Space Approach, Springer-Verlag London, 2002.

Ders - Program Öğrenme Kazanım İlişkisi

Ders Öğrenme Kazanımları

1

2

3

4

5

Program Kazanımları
1) Matematik, fen bilimleri ve kendi dalları ile ilgili mühendislik konularında yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri mühendislik problemlerini modelleme ve çözme için uygulayabilme becerisi.
2) Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi.
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. (Gerçekçi kısıtlar ve koşullar tasarımın niteliğine göre, ekonomi, çevre sorunları, sürdürülebilirlik, üretilebilirlik, etik, sağlık, güvenlik, sosyal ve politik sorunlar gibi ögeleri içerirler.)
4) Mühendislik uygulamaları için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.
5) Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi.
6) Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi.
7) Türkçe 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.
8) Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi.
9) Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi.
10) Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi.
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) Otomotiv mühendisliği uygulamalarına yönelik türevsel denklemleri de içerecek biçimde, ileri matematik bilgisi; istatistik ve lineer cebir konularına aşinalık; kimya, matematiğe dayalı fizik, dinamik, yapısal mekanik, malzemelerin yapıları ve özellikleri, akışkanlar mekaniği, ısı transferi, üretim süreçleri, elektronik ve kontrol, taşıt elemanları tasarımı, taşıt dinamiği, taşıt tahrik ve güç sistemleri, otomotiv alanındaki teknik mevzuat ve taşıt doğrulama testleri konularında bilgi; bu bilgilerin çok disiplinli otomotiv problemlerinin çözümüne yönelik olarak birleştirilmesi ve uygulanması becerisi; kuramsal, deneysel ve benzetim yöntemleri ile bilgisayar destekli tasarım tekniklerinin otomotiv mühendisliği alanında kullanımı becerisi; taşıt tasarımı ve imalatı alanlarında çalışabilme becerisi.

Ders - Öğrenme Kazanımı İlişkisi

Etkisi Yok 1 En Düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 En Yüksek
           
Dersin Program Kazanımlarına Etkisi Katkı Payı
1) Matematik, fen bilimleri ve kendi dalları ile ilgili mühendislik konularında yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri mühendislik problemlerini modelleme ve çözme için uygulayabilme becerisi.
2) Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi.
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. (Gerçekçi kısıtlar ve koşullar tasarımın niteliğine göre, ekonomi, çevre sorunları, sürdürülebilirlik, üretilebilirlik, etik, sağlık, güvenlik, sosyal ve politik sorunlar gibi ögeleri içerirler.)
4) Mühendislik uygulamaları için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.
5) Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi.
6) Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi.
7) Türkçe 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.
8) Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi.
9) Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi.
10) Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi.
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) Otomotiv mühendisliği uygulamalarına yönelik türevsel denklemleri de içerecek biçimde, ileri matematik bilgisi; istatistik ve lineer cebir konularına aşinalık; kimya, matematiğe dayalı fizik, dinamik, yapısal mekanik, malzemelerin yapıları ve özellikleri, akışkanlar mekaniği, ısı transferi, üretim süreçleri, elektronik ve kontrol, taşıt elemanları tasarımı, taşıt dinamiği, taşıt tahrik ve güç sistemleri, otomotiv alanındaki teknik mevzuat ve taşıt doğrulama testleri konularında bilgi; bu bilgilerin çok disiplinli otomotiv problemlerinin çözümüne yönelik olarak birleştirilmesi ve uygulanması becerisi; kuramsal, deneysel ve benzetim yöntemleri ile bilgisayar destekli tasarım tekniklerinin otomotiv mühendisliği alanında kullanımı becerisi; taşıt tasarımı ve imalatı alanlarında çalışabilme becerisi.

Öğrenme Etkinliği ve Öğretme Yöntemleri

Ders
Proje Hazırlama

Ölçme ve Değerlendirme Yöntemleri ve Kriterleri

Yazılı Sınav (Açık uçlu sorular, çoktan seçmeli, doğru yanlış, eşleştirme, boşluk doldurma, sıralama)
Bireysel Proje

Ölçme ve Değerlendirme

Yarıyıl İçi Çalışmaları Aktivite Sayısı Katkı Payı
Projeler 1 % 50
Final 1 % 50
Toplam % 100
YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI % 50
YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI % 50
Toplam % 100

İş Yükü ve AKTS Kredisi Hesaplaması

Aktiviteler Aktivite Sayısı Süre (Saat) İş Yükü
Ders Saati 14 3 42
Proje 1 175 175
Final 1 80 80
Toplam İş Yükü 297