AKTS - Doğrusal Sistemler Teorisi

Doğrusal Sistemler Teorisi (EE503) Ders Detayları

Ders Adı Ders Kodu Dönemi Saati Uygulama Saati Laboratuar Hours Kredi AKTS
Doğrusal Sistemler Teorisi EE503 3 0 0 3 5
Ön Koşul Ders(ler)i
Öğrencinin daha önceden türevsel denklemler, sinyaller-sistemler ve/veya kontrol sistemleri üzerine bir ders almış olması tavsiye edilmektedir.
Dersin Dili İngilizce
Dersin Türü N/A
Dersin Seviyesi Fen Bilimleri Yüksek Lisans
Ders Verilme Şekli Yüz Yüze
Dersin Öğrenme ve Öğretme Teknikleri Anlatım, Tartışma, Soru Yanıt, Uygulama-Alıştırma.
Dersin Koordinatörü
Dersin Öğretmen(ler)i
  • Prof. Dr. Reşat Özgür DORUK
Dersin Asistan(lar)ı
Dersin Amacı Sinyal işleme, dinamik sistemler teorisi ve kontrol alanlarında lisansüstü çalışmalarda bulunan öğrencilere doğrusal sistemler teorisi üzerine ileri düzeyde kavramları öğretmektir.
Dersin Eğitim Çıktıları Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
  • Genel sistem kavramlarını açıklayabilir
  • Doğrusal ve doğrusal olmayan sistemleri ayırt edebilir.
  • Değişik doğrusal sistem gösterimlerini tanıtabilir.
  • Durum uzayında tanımlanmış doğrusal sistemleri modelleme ve analiz edebilir
  • Durum değişkenlerinden geri besleme ile yapılmış denetleçler tasarlayabilir
  • Durum değişkelerinin kestirimini yapabilmek amacıyla gözlemleyici tasarlayabilir
  • Denetleç ve gözlemleyici tasarımlarında görülen zorluklar ile ilgilenebilir.
  • İleride yapabilecekleri ilgili olası çalışmalarda bu derste işlenen başlıklara dayalı yeni konuları öğrenebilir.
Dersin İçeriği Doğrusal cebir kavramlarının tekrarı, doğrusal sistem gösterimleri, çözümlerin varlığına ilişkin incelemeler, temel (kanonik) biçimler, denetleç tasarımları, gözlemleyici tasarımları, çok girdili çok çıktılı sistemlere giriş.

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

Hafta Konular Ön Hazırlık
1 Doğrusal Cebir Konularının özetli tekrarı: Doğrusal Uzaylar, Taban Vektörleri, Doğrusal Dönüşümler. Bu haftaki ders notlarına göz atınız
2 Doğrusal Sistem Gösterimleri: Frekans tanım alanı gösterimi, geçiş fonksiyonları ve durum uzayı denklemleri. Frekans tanım alanı ve durum uzayı arasında dönüşümler. Önceki hafta notlarını gözden geçiriniz, bu haftaki ders notlarına göz atınız
3 Doğrusal Operatörler (İşleçler): Menzil ve Boşluk Uzayları, Özdeğerler, Özvektörler, Cayley-Hamilton kuramı Önceki hafta notlarını gözden geçiriniz, bu haftaki ders notlarına göz atınız
4 Temel Biçimler: Köşegenel ve Jordan Temel Biçimleri. Değişik durumların incelenmesi. Önceki hafta notlarını gözden geçiriniz, bu haftaki ders notlarına göz atınız
5 Doğrusal dinamik sistem denklemlerin çözümleri, Durum Geçiş Matrisi kavramı Önceki hafta notlarını gözden geçiriniz, bu haftaki ders notlarına göz atınız
6 Durum geçiş matrisinin hesaplanmasına ilişkin yöntemler. Önceki hafta notlarını gözden geçiriniz, bu haftaki ders notlarına göz atınız
7 Doğrusal olmayan sistemler ve doğrusal sistemler arasındaki ilişkiler, doğrusallaştırma ve denge noktası kavramları. Önceki hafta notlarını gözden geçiriniz, bu haftaki ders notlarına göz atınız
8 ARA SINAV-I Bu haftaya kadar olan konuları tekrarlayınız
9 Kararlılık: Kararlılık tanımları, yerel kararlılık, küresel kararlılık, asimptotsal kararlılık, Lyapunov açısından kararlılık, kararlılığın frekans ve durum uzayı tanım alanında incelenmesi Önceki hafta notlarını gözden geçiriniz, bu haftaki ders notlarına göz atınız
10 Denetlenebilirlik, Gözlemlenebilirlik Önceki hafta notlarını gözden geçiriniz, bu haftaki ders notlarına göz atınız
11 Denetlenebilir ve Gözlemlenebilir Temel Biçimler, Denetleç ve Gözlemleyici tasarımları Önceki hafta notlarını gözden geçiriniz, bu haftaki ders notlarına göz atınız
12 Denetlenebilirlik ve Gözlemlenebilirlik kavramları ile ilgili görülen hususlar. Önceki hafta notlarını gözden geçiriniz, bu haftaki ders notlarına göz atınız
13 En küçük (minimal) gerçekleştirimler ve Kalman ayrıştırması Önceki hafta notlarını gözden geçiriniz, bu haftaki ders notlarına göz atınız
14 Kutup yerleştirme ile denetleç tasarımı Önceki hafta notlarını gözden geçiriniz, bu haftaki ders notlarına göz atınız
15 Çok Girdili ve Çok Cıktılı sistemlere giriş Önceki hafta notlarını gözden geçiriniz, bu haftaki ders notlarına göz atınız
16 ARA SINAV-II Tüm konuları tekrarlayınız

Kaynaklar

Ders Kitabı 1. CALLIER, Frank M.; DESOER, C. A. Linear System Theory (Springer Texts in Electrical Engineering). 1991.
2. ANTSAKLIS, Panos J.; MICHEL, Anthony N. Linear systems. Boston, MA: Birkhäuser, 2006.
3. PANOS J. ANTSAKLIS; ANTHONY N. MICHEL. A Linear Systems Primer. Springer, 2007.
Diğer Kaynaklar 4. Öğretim Elemanı Taafından Sağlanacak Belgeler/Instructor Notes

Değerlendirme System

Çalışmalar Sayı Katkı Payı
Devam/Katılım - -
Laboratuar - -
Uygulama - -
Alan Çalışması - -
Derse Özgü Staj - -
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği - -
Ödevler - -
Sunum - -
Projeler - -
Rapor - -
Seminer - -
Ara Sınavlar/Ara Juri 2 50
Genel Sınav/Final Juri 1 35
Toplam 3 85
Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notu Katkısı 65
Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı 35
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.
2 Karmaşık mekatronik mühendisliği problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi.
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. (Gerçekçi kısıtlar ve koşullar tasarımın niteliğine göre, ekonomi, çevre sorunları, sürdürülebilirlik, üretilebilirlik, etik, sağlık, güvenlik, sosyal ve politik sorunlar gibi öğeleri 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.
5 Mekatronik mühendisliği ve robot teknolojisi problemlerinin 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; 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.
7 Türkçe ve İngilizce sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma, yaratıcı ve özgün kavram ve fikirleri ifade edebilme becerisi.
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.
9 Mesleki ve etik sorumluluk bilincine sahip olma, bu konuda iletişim araçlarını kullanarak meslek bilincini geliştirme ve mesleğin gelişimine katkıda bulunma yetkinliği.
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.
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.
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.
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.
14 Mekatronik mühendisliği konularında strateji, politika ve uygulama planları geliştirebilme ve elde edilen sonuçları kalite süreçleri çerçevesinde değerlendirebilme yetkinliği.

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 3 42
Sunum/Seminer Hazırlama
Projeler
Raporlar
Ödevler
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 130