AKTS - Mühendislik Sistemlerinin Modellenmesi ve Kontrolü

Mühendislik Sistemlerinin Modellenmesi ve Kontrolü (ENE408) Ders Detayları

Ders Adı Ders Kodu Dönemi Saati Uygulama Saati Laboratuar Hours Kredi AKTS
Mühendislik Sistemlerinin Modellenmesi ve Kontrolü ENE408 Alan Seçmeli 3 1 0 3 5
Ön Koşul Ders(ler)i
(ENE303 veya MECE306 veya EE326)
Dersin Dili İngilizce
Dersin Türü Seçmeli Dersler
Dersin Seviyesi Lisans
Ders Verilme Şekli Yüz Yüze
Dersin Öğrenme ve Öğretme Teknikleri Anlatım, Gösteri, Soru Yanıt, Uygulama-Alıştırma.
Dersin Koordinatörü
Dersin Öğretmen(ler)i
  • Doç. Dr. Hüseyin Oymak
Dersin Asistan(lar)ı
Dersin Amacı Bu dersin ana amacı, herhangi bir mühendislik disiplininden bağımsız olarak, tüm mühendislik öğrencilerine hitap edecek bir şekilde, zamana bağlı mühendislik sistemlerini kademeli olarak artan seviyelerde incelemektir. Bu ders, özellikle, temel mekanik, elektrik, elektromekanik, termal ve akışkan sistemlerinin modellenmesinin ayrıntılı bir şekilde ele alınmasını, ve bu amaçla analitik ve bilgisayar çözümlerin elde edilme yollarının, başlangıçtan ileri seviyelere kadar, gösterilmesini amaçlar.
Dersin Eğitim Çıktıları Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
  • bir ötelenme, dönme, elektrik, elektromekanik, termal veya akışkan sisteminin modellenmesinde değişkenleri tanımlayabilir, elemanları tanıyabilir ve bunları birbirine bağlayan yasaları hatırlar
  • bir ötelenme, dönme, elektrik, elektromekanik, termal veya akışkan sistemi için model denklemlerini, girdi-çıktı denklemini veya durum-değişken modelini oluşturabilir
  • bir sistemin diferansiyel denklemlerinin blok diyagramlarını çizebilir
  • blok diyagramları MATLAB SIMULINK’e aktarabilir ve yürütebilir
  • doğrusal modellerin analitik çözümleri için Laplace dönüşüm yöntemini uygulayabilir
  • iki veya daha fazla enerji depolayan elemana sahip sistemler için transfer fonksiyon analizini uygulayabilir
  • Bir eleman yasasını doğrusallaştırabilir ve onu bir sistem modeline dahil edebilir
  • (transfer fonksiyonlarını elde etmek için) blok diyagramların yapılarını değiştirebilir ve basitleştirebilir
  • MATLAB kullanarak dinamik sistemlerin doğrusal modellerini oluşturabilir ve analizlerini yapabilir
  • MATLAB ile geri-bildirim dizayn ve kontrol protokollerinin ana hatlarını belirleyebilir.
Dersin İçeriği Laplace dönüşüm yöntemleleri; doğrusallaştırma; elektoromekanik sistemler; ısıl sistemler; akışkan sistemler; blok diyagramlar ve bilgisayar benzetimleri; modelleme, analiz ve dizayn araçları; geri-bildirim tasarrımı dizaynı.

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

Hafta Konular Ön Hazırlık
1 Dönüşüm Fonksiyon Analizi – Bölüm I Bölüm 8
2 Dönüşüm Fonksiyon Analizi – Bölüm II Bölüm 8
3 Doğrusal Bir Model Geliştirme Bölüm 9
4 Elektromekanik Sistemler – Bölüm I Bölüm 10
5 Elektromekanik Sistemler – Bölüm II Bölüm 10
6 Birinci Ara Sınav
7 Termal Sistemler – Bölüm I Bölüm 11
8 Termal Sistemler – Bölüm II Bölüm 11
9 Akışkan Sistemleri – Bölüm I Bölüm 12
10 Akışkan Sistemleri – Bölüm II Bölüm 12
11 İkinci Ara Sınav
12 Dinamik Sistemler için Blok Diyagramlar Bölüm 13
13 Modelleme, Analiz ve Tasarım Araçları – Bölüm I Bölüm 14
14 Modelleme, Analiz ve Tasarım Araçları – Bölüm I, Bölüm II Bölüm 14
15 MATLAB ile Geribildirim Tasarımı Bölüm 15
16 Final Sınavı

Kaynaklar

Ders Kitabı 1. Modeling and Analysis of Dynamic Systems, 3rd Edition, by C.M. Close, D.K. Frederick, J.C. Newell, Wiley.
Diğer Kaynaklar 2. MATLAB 2021a veya 2021b, Atılım Üniversitesi lisansıyla.

Değerlendirme System

Çalışmalar Sayı Katkı Payı
Devam/Katılım 1 5
Laboratuar - -
Uygulama - -
Alan Çalışması - -
Derse Özgü Staj - -
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği - -
Ödevler 5 20
Sunum - -
Projeler - -
Rapor - -
Seminer - -
Ara Sınavlar/Ara Juri 2 45
Genel Sınav/Final Juri 1 30
Toplam 9 100
Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notu Katkısı 70
Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı 30
Toplam 100

Kurs Kategorisi

Temel Meslek Dersleri X
Uzmanlık/Alan Dersleri
Destek Dersleri
İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri
Aktarılabilir Beceri Dersleri

Dersin Öğrenim Çıktılarının Program Yeterlilikleri ile İlişkisi

# Program Yeterlilikleri / Çıktıları Katkı Düzeyi
1 2 3 4 5
1 Matematik, fen bilimleri ve mekatronik mühendisliği ile ilgili konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri mühendislik problemlerini modelleme ve çözme için uygulayabilme becerisi kazanır.
2 Karmaşık mekatronik mühendisliği problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi kazanır.
3 Karmaşık bir mekatronik mühendisliği sistemini, sürecini, cihazını veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi; mekatronik mühendisliği kapsamında mühendislik yaratıcılığı yöntemlerini etkin bir şekilde uygulayabilme becerisi elde eder. (Gerçekçi kısıtlar ve koşullar tasarımın niteliğine göre, ekonomi, çevre sorunları, sürdürülebilirlik, üretilebilirlik, etik, sağlık, güvenlik, sosyal ve politik sorunlar gibi ögeleri içerirler.)
4 Mekatronik mühendisliği ve robot teknolojisi uygulamaları için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim ve iletişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi kazanır.
5 Mekatronik mühendisliği ve robot teknolojisi problemlerinin incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi kazanır.
6 Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi; mekatronik mühendisliğinin yakın etkileşim içinde olduğu makina, elektrik/elektronik ve bilgisayar mühendislikleri ile, mekatronik mühendisliğinin uygulama alanı içinde diğer mühendislik ve bilim dalları veya çalışma alanları ile etkin iletişim kurabilme becerisi, farklı disiplinlerde çalışabilme becerisi kazanır.
7 Türkçe ve İngilizce sözlü, yazılı ve teknik resim kullanarak etkin iletişim kurma, yaratıcı ve özgün kavram ve fikirleri ifade edebilme becerisi kazanır.
8 Mekatronik mühendisliğinin uygulama çeşitliliğinin gerektirdiği şekilde değişik konularda bilgiye erişim, eleştirel bakış, yorumlama ve bilgiyi geliştirme becerisi; yaşam boyu öğrenme sonucu gelişme ve sürekli yenileme gerekliliği bilinci; bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme; girişimcilik, yenilikçilik ve sürdürebilir kalkınma hakkında farkındalık ve kendini sürekli yenileme becerisi elde eder.
9 Mesleki ve etik sorumluluk bilincine sahip olma, bu konuda iletişim araçlarını kullanarak meslek bilincini geliştirme ve mesleğin gelişimine katkıda bulunma yetkinliği kazanır.
10 Proje yönetimi ile risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi ve sorumluluğu altında çalışanların bir proje çerçevesinde gelişimlerine yönelik etkinlikleri planlayabilme, yönetebilme ve liderlik yetkinliği elde eder.
11 Mekatronik mühendisliği uygulamalarının evrensel, toplumsal ve bireysel boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ile kültürel değerler ve çağın sorunları hakkında bilgi; bu konularda mühendislik bilinci; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık kazanır.
12 Mekatronik mühendisliği konularında, sorunları tanımlayabilme, analiz edebilme, kaynak araştırması yapabilme, veritabanları ve diğer bilgi kaynaklarını kullanarak yaptığı araştırmalara ve kanıtlara dayalı çözüm önerileri geliştirebilme ve sorunlara ilişkin çözüm önerilerini nicel ve nitel olarak aktarabilme yetkinliği elde eder.
13 Yaşadığı çevreye duyarlı ve toplumsal sorumluluk bilincine sahip, sosyal ilişkileri ve bu ilişkileri yönlendiren normları eleştirel bir bakış açısıyla inceleyen, geliştiren ve gerektiğinde değiştirebilen, toplum içinde bir birey olma ve topluma yönelik proje düzenleme, geliştirebilme ve uygulayabilme yetkinliği elde eder.

ECTS/İş Yükü Tablosu

Aktiviteler Sayı Süresi (Saat) Toplam İş Yükü
Ders saati (Sınav haftası dahildir: 16 x toplam ders saati) 16 3 48
Laboratuar
Uygulama
Derse Özgü Staj
Alan Çalışması
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi 14 2 28
Sunum/Seminer Hazırlama
Projeler
Raporlar
Ödevler 5 2 10
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Ara Sınavlara/Ara Juriye Hazırlanma Süresi 2 10 20
Genel Sınava/Genel Juriye Hazırlanma Süresi 1 20 20
Toplam İş Yükü 126