Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi Bilgi Paketi
|
|||||
| Sınıf/Yarıyıl | 4 / Bahar | ||||
| Ders Düzeyi | Lisans | ||||
| Ders Türü | Seçmeli | ||||
| Bölümü | ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ | ||||
| Ön Koşul Dersleri | Yok | ||||
| Öğretim Sistemi | Örgün | ||||
| Ders Süresi | 14 Hafta | ||||
| Öğretim Elemanı | ALPER TÜRKELİ (alperturkeli@nevsehir.edu.tr) | ||||
| Diğer Öğretim Elemanı/Elemanları |
|||||
| Öğretim Dili | Türkçe | ||||
| Sınıf Dışı Uygulama/Staj | Yok | ||||
| Dersin Amacı | |||||
| Doğadaki sistemlerin tümünün doğrusal olmayan davranış gösterdiği başta elektrik ve elektronik sistemler olmak üzere mühendislik, fiziksel, kimyasal ve biyolojik sistemlerden örnekler verilerek tanıtılması. Doğrusal olmayan sistemlerin analiz ve tasarımı için geliştirilen metotların verilmesi. Öğrencilere verilen metotların sonuçlarını değerlendirme ve gerekirse mühendislik sistemlerinin tasarımında nasıl kullanacakları konusunda düşünsel alt beceri kazandırması. Doğrusal olmayan sistemler için geliştirilen metotların sonuçları arasında ilişki kurma ve yorumlama becerisi için gerekli temel bilgileri vermek. Doğrusal olmayan sistemlerin davranışlarının incelenmesi için geliştirilen benzetim programların sonuçlarını verilen metotlarla sınanması ve yorumlanmasını yapmak. | |||||
| Ders Öğrenme Çıktıları (DÖÇ) | PÇ | ODY | |
| Bu dersi başarı ile tamamlayan öğrenciler: | |||
| DÖÇ-1 | Sistemlerin davranışlarındaki doğrusal olmama özelliğinin tüm sistemlerde kaçınılmaz olduğunu görmek. Denge noktalarının hesaplanması ve denge noktalarına göre doğrusallaştırılmış modelin oluşturulması. |
PÇ-1 Matematik, fen ve mühendislik bilgilerini uygulama becerisini kazandırmak.
PÇ-2 Mühendislik problemlerini tanımlama, modelleme, formüle etme ve çözme yeteneğini artırmak. PÇ-3 İstenenleri sağlayacak biçimde bir sistemi ya da süreci tasarlamak. PÇ-4 Bireysel ve/veya grup içerisinde çalışabilme becerisi kazandırmak. PÇ-6 Mesleki ve etik sorumluluk bilincinin önemini kanıtlamak. |
Yazılı Sınav |
| DÖÇ-2 | Doğrusal sistemlerin davranışlarını yörünge tiplerinden yararlanarak analiz etmek. İkinci mertebeden doğrusal ve doğrusal olmayan sistemler için faz uzay diyagramının analitik ve eş eğim metodu ile oluşturmak. |
PÇ-8 Mühendislik çözümlerinin, evrensel ve toplumsal boyutlarda oluşturacağı etkilerin duyarlılığını benimsetmek. PÇ-9 Yeniliklere ve gelişen teknolojiye uyum sağlayabilmek için, kendini sürekli yenileme ve araştırmacı yeteneğini geliştirmek. PÇ-10 Deney tasarlama, deney yapma, deney sonuçlarını analiz etme ve yorumlama yeteneğini katmak. PÇ-11 Mühendislik uygulamaları için gerekli olan teknikleri, yöntemleri ve modern araçları kullanma becerisini artırmak PÇ-13 Çağın sorunları hakkında bilgi sahibi olmak. |
Yazılı Sınav |
| DÖÇ-3 | Doğrusal olmayan sistemleri çözmeden limit çevrim (LC) gösterip göstermediklerini Poincare’ Bendixson ve Poincare’-Bendixson teoremleri ile belirlemek. Doğrusal olmayan sistemlerin karalılığını Lyapunov II metodu ile incelemek. Doğrusal olmayan sistemler için GAİ tanımlamak ve uygulamak. |
PÇ-1 Matematik, fen ve mühendislik bilgilerini uygulama becerisini kazandırmak.
PÇ-2 Mühendislik problemlerini tanımlama, modelleme, formüle etme ve çözme yeteneğini artırmak. PÇ-3 İstenenleri sağlayacak biçimde bir sistemi ya da süreci tasarlamak. PÇ-4 Bireysel ve/veya grup içerisinde çalışabilme becerisi kazandırmak. PÇ-5 Disiplinler arası takımlarda çalışabilme öğretisini benimsetmek. |
Yazılı Sınav |
| PÇ: Bölüm program çıktıları ÖDY: Ölçme ve değerlendirme yöntemi |
|||
| Dersin İçeriği | ||
| Doğrusal olmayan sistem modelleri. Doğrusal olmayan davranışlar, türleri. Doğrusal olmayan sistemlerin analizi için geliştirilen metotlar,Doğrusal olmayan sistemlerin doğrusallaştırılması. Denge noktalarına göre yörünge tipleri,Doğrusal olmayan sistemlerin faz uzay diyagramı ile analizi,Analitik metotla faz uzay diyagramının oluşturulması. Eş-eğim (isoclines) metoduyla faz uzay diyagramının oluşturulması,Doğrusal olmayan sistemlerde limit çevrim. Doğrusal olmayan sistemlerde limit çevrimin (LC) varlığı. Poincare-Bendixson'un LC varlığı ve yokluğu ile ilgili yaklaşımları,Doğrusal olmayan sistemlerin istemler için kararlılık. Denge noktalarına göre kararlılık,Lyapunov Metodları: Lyapunov II. metoduyla doğrusal sistemlerin kararlıklarının incelenmesi. Lyapunov II. metoduyla performans analizi. Lyapunov II. metoduyla parametre optimizasyonu, Doğrusal olmayan sistemlerin kararlılığının Lyapunov II. metoduyla incelenmesi,Doğrusal olmayan sistemlerin frekans analizi,Genelleştirilmiş Nyquist kararlılık testi,Genelleştirilmiş Aktarım İşlevi (GAİ) metodu.Doğrusal olmayan geri beslemeli sistemlerde LC’nin oluşma şartları,Doğrusal olmayan geri beslemeli sistemlerde oluşan LC’nin karalılığının incelenmesi,Doğrusal olmayan geri beslemeli sistemlerde oluşan LC’nin GAİ ile LC’nin frekans ve genliğinin hesaplanması,Geri besleme ile doğrusal olmayan sistemleri doğrusallaştırma. | ||
| Haftalık Detaylı Ders İçeriği | ||
| Hafta | Detaylı İçerik | Öğretim Yöntem ve Teknikleri |
| 1 | Doğrusal olmayan sistem modelleri. Doğrusal olmayan davranışlar, türleri. Doğrusal olmayan sistemlerin analizi için geliştirilen metotlar. | Anlatım, soru-cevap, tartışma |
| 2 | Doğrusal olmayan sistemlerin doğrusallaştırılması. Denge noktalarına göre yörünge tipleri. | Anlatım, soru-cevap, tartışma |
| 3 | Doğrusal olmayan sistemlerin faz uzay diyagramı ile analizi. | Anlatım, soru-cevap, tartışma |
| 4 | Analitik metotla faz uzay diyagramının oluşturulması. Eş-eğim (isoclines) metoduyla faz uzay diyagramının oluşturulması. | Anlatım, soru-cevap, tartışma |
| 5 | Doğrusal olmayan sistemlerde limit çevrim. Doğrusal olmayan sistemlerde limit çevrimin (LC) varlığı. Poincare-Bendixson'un LC varlığı ve yokluğu ile ilgili yaklaşımları. | Anlatım, soru-cevap, tartışma |
| 6 | Doğrusal olmayan sistemlerin istemler için kararlılık. Denge noktalarına göre kararlılık. | Anlatım, soru-cevap, tartışma |
| 7 | Lyapunov Metodları: Lyapunov II. metoduyla doğrusal sistemlerin kararlıklarının incelenmesi. Lyapunov II. metoduyla performans analizi. Lyapunov II. metoduyla parametre optimizasyonu. | Anlatım, soru-cevap, tartışma |
| 8 | Ara Sınav | |
| 9 | Doğrusal olmayan sistemlerin kararlılığının Lyapunov II. metoduyla incelenmesi. | Anlatım, soru-cevap, tartışma |
| 10 | Doğrusal olmayan sistemlerin frekans analizi. | Anlatım, soru-cevap, tartışma |
| 11 | Genelleştirilmiş Nyquist kararlılık testi. | Anlatım, soru-cevap, tartışma |
| 12 | Genelleştirilmiş Aktarım İşlevi (GAİ) metodu. Doğrusal olmayan geri beslemeli sistemlerde LC’nin oluşma şartları. | Anlatım, soru-cevap, tartışma |
| 13 | Doğrusal olmayan geri beslemeli sistemlerde oluşan LC’nin karalılığının incelenmesi. | Anlatım, soru-cevap, tartışma |
| 14 | Doğrusal olmayan geri beslemeli sistemlerde oluşan LC’nin GAİ ile LC’nin frekans ve genliğinin hesaplanması. | Anlatım, soru-cevap, tartışma |
| 15 | Geri besleme ile doğrusal olmayan sistemleri doğrusallaştırma. | Anlatım, soru-cevap, tartışma |
| 16 | Final Sınavı | |
| Ders Kitabı / Yardımcı Kitap | ||
| 1 | Nonlinear Dynamical Systems, P. A. COOK, 2rd ed., Prentice-Hall, International Inc., New York, 1994. | |
| 2 | Nonlinear Systems, H. K. KHALIL, Prentice Hall, New Jersey, 2002. | |
| 3 | Nonlinear Control Systems, A. ISIDORI, Springer Verlag, 1989 yada 1995. | |
| 4 | Nonlinear Dynamical Control Systems, H. NIJMEJER and A. J. Van der SCHAFT, Springer Verlag, New York, 1990. | |
| Ders Araç - Gereç ve Malzemeleri | ||
| Ders kitabı, dizüstü bilgisayar, projeksiyon cihazı | ||
| Ölçme Yöntemi | |||
| Yöntem | Hafta | Süre (Saat) | Katkı(%) |
| Ara Sınav | 8 | 2 | 40 |
| Diğer Ölçme Yöntemleri | |||
| 1.Sözlü Sınav | |||
| 2.Kısa Sınav (Quiz) | |||
| 3.Laboratuvar Sınavı | |||
| 4.Sunum | |||
| 5.Rapor | |||
| 6.Seminer | |||
| 7.Performans Ödevi | |||
| 8.Dönem Ödevi | |||
| 9.Proje | |||
| Final Sınavı | 16 | 2 | 60 |
| Öğrenci İş Yükü | |||
| İşlem Adı | Haftalık Saat | Sayı | İş Yükü |
| Haftalık Ders Saati (Teorik+Uygulama) | 3 | 14 | 42 |
| Sınıf Dışı Çalışma | |||
| a) Okuma | 1 | 5 | 5 |
| b) İnternette/Kütüphanede Tarama | 1 | 5 | 5 |
| c) Performans Ödevi | 1 | 5 | 5 |
| d) Seminer/Sunum/Rapor Hazırlama | 0 | ||
| e) Dönem Ödevi/Proje Hazırlama | 1 | 9 | 9 |
| Sözlü Sınav | 0 | ||
| Kısa Sınav (Quiz) | 1 | 12 | 12 |
| Laboratuvar Sınavı | 0 | ||
| Ara Sınav İçin Hazırlık | 5 | 1 | 5 |
| Ara Sınav | 1 | 1 | 1 |
| Final Sınavı İçin Hazırlık | 5 | 1 | 5 |
| Final Sınavı | 1 | 1 | 1 |
| 0 | |||
| 0 | |||
| Toplam İş Yükü | 90 | ||