Makine Mühendisliği (İngilizce) | |||||
Lisans | TYYÇ: 6. Düzey | QF-EHEA: 1. Düzey | EQF-LLL: 6. Düzey |
Ders Kodu: | MCH204 | ||||
Course Name: | System Dynamics and Control | ||||
Ders Yarıyılı: | Bahar | ||||
Ders Kredileri: |
|
||||
Öğretim Dili: | EN | ||||
Ders Koşulu: | |||||
Ders İş Deneyimini Gerektiriyor mu?: | Hayır | ||||
Dersin Türü: | Zorunlu | ||||
Dersin Seviyesi: |
|
||||
Dersin Veriliş Şekli: | Yüz yüze | ||||
Dersin Koordinatörü: | Öğr.Gör. CÜNEYT ERTAL | ||||
Dersi Veren(ler): | |||||
Dersin Yardımcıları: |
Dersin Amacı: | Sistem dinamiği ve kontrolün temel prensiplerini anlamak; farklı alanlardaki dinamik sistemlerin analizi ve modellemesi üzerinde yetkinlik kazanmak. Dinamik sistemlerin davranışını tanımlamak için diferansiyel denklemler, transfer fonksiyonları ve durum-uzay temsilleri gibi matematiksel modelleme tekniklerinde yetkinlik geliştirmek. Kararlılık kavramlarını ve kontrol hedeflerini keşfetmek; dinamik sistemlerin kararlılığını analiz etmek ve istenen performans kriterlerini sağlamak için kontrol stratejileri tasarlamayı öğrenmek. |
Dersin İçeriği: | Bu ders, çeşitli alanlarda temel prensipleri ve pratik uygulamaları kapsayan sistem dinamiği ve kontrolüne giriş sağlar. Öğrenciler, matematiksel modeller kullanarak dinamik sistemleri analiz etmeyi, kararlılık ve kontrol hedeflerini keşfetmeyi ve istenen sistem davranışını elde etmek için klasik ve modern kontrol tekniklerini uygulamayı öğrenirler. Dersler, uygulamalı örnekler ve pratik alıştırmalarla zenginleştirilmiş olarak, öğrencilere robotik, havacılık mühendisliği ve endüstriyel otomasyon gibi alanlarda dinamik sistemleri tasarlamak ve manipüle etmek için gereken becerileri kazandırır. |
Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
1) Öğrenciler, kinematik, dinamik ve bileşen etkileşimleri gibi mekanik sistemlerin tasarımı, analizi ve işleyişiyle ilgili temel kavramları kavrayacaklar. 2) Öğrenciler, GeoGebra, MotionGen.io ve GIM yazılımlarını etkili bir şekilde kullanarak mekanizmaların hareketini analiz etme ve modelleme becerilerini geliştirecekler, dijital simülasyon ve görselleştirme konusunda pratik beceriler kazanacaklar. 3) Öğrenciler, belirli performans kriterlerini karşılayan mekanizmalar tasarlamak için mühendislik prensiplerini ve optimizasyon tekniklerini uygulayacaklar, tasarım doğrulaması için gelişmiş yazılım araçlarını kullanacaklar. 4) Öğrenciler, yazılım simülasyonları kullanarak mekanizmaların performansını analiz ederek, kuvvetler, momentler ve titreşimler gibi faktörleri değerlendirecek ve işlevselliği artırmak için tasarım değişiklikleri veya iyileştirmeler önerecekler. 5) Öğrenciler, modern araçlar ve teknolojileri kullanarak çeşitli endüstrilerdeki pratik mühendislik sorunlarını çözmek için mekanizma tasarımı ve analizi anlayışını kullanacaklar. |
Hafta | Konu | Ön Hazırlık |
1) | Dinamik sistemlerin tanımı, sınıflandırılması ve önemi. | |
2) | Zaman-etki ve frekans-etki alanı analiz teknikleri; matematiksel modelleme için giriş. | |
3) | Diferansiyel denklemlerle dinamik sistemlerin modelleme. | |
4) | Aktarma fonksiyonları ve durum-uzay temsilleri. | |
5) | Kararlılık kavramı ve kararlılık analizi teknikleri. | |
6) | Bifürkasyonlar ve kaos; dinamik sistemlerin kararlılıkla ilişkisi. | |
7) | Kontrol sistemlerine giriş, geri besleme kontrolü. | |
8) | Kontrol hedefleri, performans kriterleri ve klasik kontrol teknikleri. | |
9) | PID kontrolü ve uygulamaları. | |
10) | Kök yerleştirme yöntemi ve frekans cevap analizi. | |
11) | Durum geri besleme kontrolü. | |
12) | Optimal kontrol teorisi ve uygulamaları. | |
13) | Öğrenciler, sistem dinamiği ve kontrol prensiplerini kullanarak bir proje geliştirir ve sonuçlarını sınıfa sunarlar. |
Ders Notları / Kitaplar: | Modern Control Engineering, Katsuhiko Ogata. |
Diğer Kaynaklar: | Feedback Control of Dynamic Systems, Gene F. Franklin, J. Da Powell, and Abbas Emami-Naeini. Control Systems Engineering, Norman S. Nise. System Dynamics, William J. Palm III. |
Etkisi Yok | 1 En Düşük | 2 Orta | 3 En Yüksek |
Dersin Program Kazanımlarına Etkisi | Katkı Payı | |
1) | Alanındaki güncel bilgileri içeren ders kitapları, uygulama araç-gereçleri ve diğer kaynaklarla desteklenen ileri düzeydeki kuramsal ve uygulamalı bilgilere sahip olma. | |
2) | Alanında edindiği ileri düzeydeki kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanabilme. | |
3) | Alanında edindiği ileri düzeydeki bilgi ve becerileri kullanarak verileri yorumlayabilme ve değerlendirebilme, sorunları tanımlayabilme, analiz edebilme, araştırmalara ve kanıtlara dayalı çözüm önerileri geliştirebilme. | |
4) | Alanı ile ilgili konularda ilgili kişi ve kurumları bilgilendirebilme; düşüncelerini ve sorunlara ilişkin çözüm önerilerini yazılı ve sözlü olarak aktarabilme. | |
5) | Alanı ile ilgili konularda düşüncelerini ve sorunlara ilişkin çözüm önerilerini nicel ve nitel verilerle destekleyerek uzman olan ve olmayan kişilerle paylaşabilme. | |
6) | Toplumsal sorumluluk bilinci ile yaşadığı sosyal çevre için proje ve etkinlikler düzenleyebilme ve bunları uygulayabilme. | |
7) | Bir yabancı dili en az Avrupa Dil Portföyü B1 Genel Düzeyi'nde kullanarak alanındaki bilgileri izleyebilme ve meslektaşları ile iletişim kurabilme. | |
8) | Alanının gerektirdiği en az Avrupa Bilgisayar Kullanma Lisansı İleri Düzeyinde bilgisayar yazılımı ile birlikte bilişim ve iletişim teknolojilerini kullanabilme. | |
9) | Alanı ile ilgili verilerin toplanması, yorumlanması, uygulanması ve sonuçlarının duyurulması aşamalarında toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik değerlere uygun hareket etme. | |
10) | Sosyal hakların evrenselliği, sosyal adalet, kalite kültürü ve kültürel değerlerin korunması ile çevre koruma, iş sağlığı ve güvenliği konularında yeterli bilince sahip olma. | |
11) | Alanında edindiği ileri düzeydeki bilgi ve becerileri eleştirel bir yaklaşımla değerlendirebilme | |
12) | Öğrenme gereksinimlerini belirleyebilme ve öğrenmesini yönlendirebilme | |
13) | Yaşamboyu öğrenmeye ilişkin olumlu tutum geliştirebilme. | |
14) | Alanı ile ilgili ileri düzeydeki bir çalışmayı bağımsız olarak yürütebilme. | |
15) | Alanı ile ilgili uygulamalarda karşılaşılan ve öngörülemeyen karmaşık sorunları çözmek için bireysel ve ekip üyesi olarak sorumluluk alabilme. | |
16) | Sorumluluğu altında çalışanların bir proje çerçevesinde gelişimlerine yönelik etkinlikleri planlayabilme ve yönetebilme. |
Ders | |
Ödev | |
Rapor Yazma |
Yarıyıl İçi Çalışmaları | Aktivite Sayısı | Katkı Payı |
Küçük Sınavlar | 3 | % 20 |
Ödev | 4 | % 20 |
Ara Sınavlar | 1 | % 20 |
Final | 1 | % 40 |
Toplam | % 100 | |
YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI | % 60 | |
YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI | % 40 | |
Toplam | % 100 |
Aktiviteler | Aktivite Sayısı | Aktiviteye Hazırlık | Aktivitede Harçanan Süre | Aktivite Gereksinimi İçin Süre | İş Yükü | ||
Ders Saati | 14 | 3 | 42 | ||||
Sınıf Dışı Ders Çalışması | 14 | 3 | 42 | ||||
Ödevler | 14 | 3 | 42 | ||||
Küçük Sınavlar | 5 | 3 | 15 | ||||
Ara Sınavlar | 1 | 10 | 10 | ||||
Final | 1 | 10 | 10 | ||||
Toplam İş Yükü | 161 |