|
İÇİNDEKİLER
İçindekiler
Önsöz 5
Bölüm 1
Kontrol Sistemlerine Giriş
1.1 Kontrol Sistemi 13
1.1.1 Sistem 14
1.1.2 Otomatik Kontrol Sistemi 17
1.1.2.1 Açık Çevrim Kontrol Sistemi 18
1.1.2.2 Kapalı Çevrim Kontrol Sistemi 21
1.1.2.3 Kontrol Birimi (Kontrolör) 22
1.1.2.4 Geri Besleme Birimi 26
1.1.2.5 Yükseltici veya Dönüştürücü (Aktüatör) Birimi 29
1.1.3 Otomatik Kontrol Sistemi Örnekleri 34
1.2 Sistemlerin Karakteristikleri ve Sınıflandırılması 38
1.2.1 Temel Test Sinyalleri 38
1.2.2 Sistemlerin Sınıflandırılması 40
1.2.3 Doğrusal ve Zamanla Değişmeyen Dinamik Sistemler 48
1.3 Kontrol Kriterleri 54
1.3.1 Kapalı Çevrim Kararlılığı 55
1.3.2 Geçici Durum Kontrol Kriterleri 55
1.3.3 Kalıcı Durum Hatası 56
1.3.4 Dayanıklılık ya da Duyarlılık 57
1.4 Kontrol Sistemlerinin Sınıflandırılması 57
1.4.1 Kontrol Yöntemine Göre Sınıflandırma 58
1.5 MATLAB Uygulamaları 59
Bölüm 2
Kontrol Sistemlerinin
Matematiksel Temelleri
2.1 Transfer Fonksiyonu 63
2.1.1 Transfer Fonksiyonu ve Sistem Karakteristikleri 65
2.2 Blok Şemalar 74
2.2.1 Blok Şemaların Sadeleştirilmesi 78
2.2.2 Bozucu Girişli Kontrol Sistemleri 81
2.3 Sinyal Akış Şemaları 84
2.3.1 Sinyal Akış Şemalarının Sadeleştirilmesi 86
2.3.2. Mason Kazanç Formülü 88
2.4 Durum Diyagramları 92
2.4.1 Durum Diyagramlarının Çizimi 92
2.4.2 Durum Diyagramından Durum Denklemini Elde Etme 95
2.4.3 Transfer Fonksiyonlarının Durum Diyagramı 97
2.4.4 Durum Denkleminden Transfer Fonksiyonunu Elde Etme 105
2.5 MATLAB Uygulamaları 107
Bölüm 3
Dinamik Sistemlerin
Matematiksel Modellenmesi
3.1 Dinamik Sistemler ve Matematiksel Modelleri 115
3.2 Elektriksel Sistemler 117
3.2.1 Elektriksel Sistemlerin Modellenmesi 118
3.3 Mekanik Sistemler 134
3.3.1 Doğrusal Mekanik Sistemler 134
3.3.2 Doğrusal Mekanik Sistemlerin Modellenmesi 138
3.3.3 Dönel Mekanik Sistemler 152
3.3.4 Dişli ve Kasnak Düzenekleri 160
3.3.5 Elektromekanik Sistem: Doğru Akım Motorları 164
3.3.6 Doğru Akım Motorunun Matematiksel Modeli 168
3.4 Sıvı Seviye ve Sıvı Akış Sistemleri 171
3.5 MATLAB Uygulamaları 174
Bölüm 4
Kontrol Sistemlerinin
Zaman Bölgesi Karakteristikleri
4.1 Birinci Dereceden Kontrol Sistemleri 179
4.1.1 Birinci Dereceden Sistemlerin Birim İmpuls Cevabı 180
4.1.2 Birinci Dereceden Sistemlerin Birim Basamak Cevabı 181
4.1.3 Birinci Dereceden Sistemlerin Birim Rampa Cevabı 183
4.2 İkinci Dereceden Kontrol Sistemleri 189
4.2.1 İkinci Dereceden Sistemlerin Birim İmpuls Cevabı 192
4.2.2 İkinci Dereceden Sistemlerin Birim Basamak Cevabı 194
4.2.3 İkinci Dereceden Sistemlerin Birim Rampa Cevabı 197
4.3 Yüksek Dereceden Kontrol Sistemleri 202
4.3.1 Baskın Kutuplar 202
4.3.2 Bir Sistemin Sıfırlarının, Sistemin Cevabına Etkisi 205
4.4 Kontrol Kriterlerinin Matematiksel Tanımı 207
4.4.1 Yükselme Süresi (tr) 208
4.4.2 Maksimum Aşma (M) ve Tepe Süresi (tp) 209
4.4.3 Yerleşme Süresi (ts) 210
4.5 Kalıcı Durum Hataları 213
4.5.1 Kontrol Sistemlerinin Tipi 214
4.5.2 Konum Hata Katsayısı 215
4.5.3 Hız Hata Katsayısı 215
4.5.4 İvme Hata Katsayısı 216
4.6 Routh–Hurwitz Kararlılık Analizi 221
4.6.1 Routh Kriterinin Uygulanışında Özel Durumlar 224
4.7 MATLAB Uygulamaları 228
Bölüm 5
Kontrolörler ve Kontrol Sistemlerinin
Tasarım Esasları
5.1 Temel Kontrol Yapıları ve Kontrol Etkileri 233
5.1.1 İki Konumlu Kontrolörler 235
5.1.2 Oransal (P) Kontrolörler 237
5.1.3 İntegral (I) Kontrolörler 239
5.1.4 Türev (D) Kontrolörler 241
5.2 Kontrol Sistemlerinin Tasarım Esasları 243
5.2.1 PI Kontrolörler 245
5.2.2 PD Kontrolörler 249
5.2.3 PID Kontrolörler 252
5.2.4 Kutup–Sıfır İptali ile Kontrol Sistemi Tasarımı 255
5.3 Çeşitli Kompanzasyon Yapıları 256
5.3.1 İleri Beslemeli ve Seri Kompanzasyon 256
5.3.2 Geri Beslemeli (Paralel) Kompanzasyon Yapıları 261
5.3.3 Seri ve Geri Beslemeli (Paralel) Kompanzasyon 265
5.3.4 Hız Geri Beslemeli Kompanzasyon 267
5.4 MATLAB Uygulamaları 270
Bölüm 6
Köklerin Yer Eğrisi ve
Kontrol Sistemlerinin Analizi
6.1 Köklerin Yer Eğrisi 273
6.1.1 İkinci Dereceden bir Sistemin KYE 274
6.1.2 KYE’den Kontrol Performansının Değerlendirilmesi 276
6.1.3 Açı ve Genlik Koşulu 276
6.2 Köklerin Yer Eğrilerinin Çizim Kuralları 282
6.2.1 Açık Çevrim Transfer Fonksiyonunda Kazanç Çarpanı 282
6.2.2 Köklerin Yer Eğrisinin Başlangıç ve Bitiş Noktaları 282
6.2.3 Gerçek Eksen Üzerindeki Köklerin Yer Eğrisi 283
6.2.4 KYE’nin Gerçek Eksenden Ayrılış ve Varış Noktaları 284
6.2.5 KYE Dallarının Yaklaştığı Asimptotlar 286
6.2.6 Karmaşık Kutuplardan Ayrılış ve Karmaşık Sıfırlara Varış Açıları 287
6.2.7 KYE’nin Sanal Ekseni Kesme Noktaları 290
6.2.8 Minimum Fazlı Olmayan Sistemlerin KYE 291
6.2.9 Köklerin Yer Çevreleri 293
6.2.10 Ölü Zamanlı Sistemlerin Köklerinin Yer Eğrisi 294
6.2.11 Koşullu Kararlı Sistemler 296
6.3 KYE ile Kontrol Sistemlerinin Analizi 297
6.3.1 Kontrolörlerin Kutupları ve Sıfırları 297
6.3.2 Bir Sistem için Uygun Kontrolörün Seçimi 298
6.3.3 Kontrolör Sıfırlarının Kapalı Çevrim Sisteme Etkisi 302
6.4 MATLAB Uygulamaları 304
Bölüm 7
Köklerin Yer Eğrisi ile
Kontrol Sistemlerinin Tasarımı
7.1 Kontrol Sistemlerinin Tasarımında Genel İlkeler 309
7.1.1 Kontrolör ve Kompansatörlerin Açı Katkıları 310
7.2 Kontrolör Tasarımı (Geçici Rejim) 314
7.3 Kontrolör Tasarımı (Kalıcı Durum Hataları) 323
7.4 PID Kontrolör ve FİGK Tasarımı 327
7.5 PID Kontrolörleri Ayarlama Yöntemleri 335
7.5.1 Açık Çevrim Yöntemler 335
7.5.2 Kapalı Çevrim Yöntemler 341
7.6 MATLAB Uygulamaları 347
EKLER
E.1 Laplace Dönüşümü 353
E.1.1 Temel Test Sinyalleri ve Laplace Dönüşümleri 353
E.1.2 Laplace Dönüşüm Tablosu 357
E.1.3 Laplace Dönüşümünün Özellikleri 357
E.2 Ters Laplace Dönüşümü 360
E.2.1 Basit Kesirlere Ayırma Yöntemi 360
Kaynaklar 365
Kavramlar Dizini 387 |
Bilgisayar, Teknoloji Kitapları 
