|
İÇİNDEKİLER
İçindekiler
Önsöz 5
Bölüm 1
Dinamik Sistemlerin Modellenmesi ve Simülasyonu
1.1 Dinamik Sistemlerin Modellenmesi 11
1.2 Elektriksel Sistemler 13
1.2.1 Devrelerin Transfer Fonksiyonu 13
1.2.2 Devrelerin Durum Denklemi 15
1.2.3 Elektrik Devrelerinin MATLAB ile Simülasyonu 20
1.3 Doğrusal (Ötelemeli) Mekanik Sistemler 22
1.3.1 Ötelemeli Mekanik Sistemlerin Elektriksel Benzerliği 25
1.3.2 Ötelemeli Elektromekanik Sistemler 29
1.3.3 Ötelemeli Mekanik Sistemin MATLAB ile Simülasyonu 37
1.4 Dönel Mekanik Sistemler 39
1.4.1 Elektriksel Benzerlik 41
1.4.2 Sürtünme Kuplajlı Dönel Mekanik Sistem 42
1.4.3 Dişli Sistemleri 47
1.5 Doğru Akım Elektrik Motorları 48
1.5.1 Doğru Akım Motorunun MATLAB ile Simülasyonu 53
1.6 Dönel Elektromekanik Sistemler 57
1.6.1 Dönel Elektromekanik Sistemin Durum Diyagramı 58
1.6.2 Dönel Elektromekanik Sistemin MATLAB ile Simülasyonu 61
1.7 Sıvı Seviye ve Akış Sistemlerinin Modellenmesi 64
1.7.1 Sıvı Seviye ve Akış Sisteminin MATLAB ile Simülasyonu 67
1.8 Doğrusal Olmayan Sistemler 68
1.8.1 Doğrusal Olmayan sistemin MATLAB/Simulink ile Simulasyonu 71
Bölüm 2
Köklerin Yer Eğrisi ile Kontrol Sistemi Tasarımı
2.1 Geri Beslemeli Kontrol Sistemleri 75
2.2 PID Kontrolörler 78
2.2.1 Seri ve Geri Beslemeli (PI–D ve I–PD) Kompanzasyon Yapıları 80
2.2.2 PID Kontrolör Tasarımı 81
2.2.2.1 Tasarım Kriterleri 82
2.2.2.2 Köklerin Yer Eğrisi (KYE) ile Kontrolör Tasarımı 91
2.3 Integral Kontrolörlerde Yığma (Windup) Etkisi 105
2.3.1 Integral Kontrolörlerde Yığmayı Durdurma (Antiwindup) Yöntemleri 107
2.4 İki Serbestlik Dereceli PID Kontrolörler (PID2) 114
2.4.1 İleri ve Geri Beslemeli PID2 Kontrolörler 116
2.4.2 Seri ve İleri Beslemeli PID2 Kontrolörler 117
2.4.3 Seri ve Geri Beslemeli PID2 Kontrolöler 118
2.4.4 Seri ve Ön Filtreli PID2 Kontrolörler 118
2.5 Farklı Kontrol Modları Arasında Yumuşak Geçiş 121
2.6 Doğru Akım Motorunun Hız ve Konum Kontrolü 124
2.6.1 KYE ile Doğru Akım Motorunun Hız Kontrolörünün Tasarımı 126
2.6.2 KYE ile Doğru Akım Motorunun Konum Kontrolörünün Tasarımı 135
2.6.3 Doğru Akım Motorlarında Akım ve Hız Kontrolü 139
2.7 Dönel Elektromekanik Sistemin Konum Kontrolü 145
2.8 Doğrusal (Ötelemeli) Elektromekanik Sistemin Yol (Konum) Kontrolü 149
2.9 Sıvı Seviye ve Akış Sisteminin Seviye Kontrolü 154
Bölüm 3
Frekans Cevabı Analizi
3.1 Frekans Cevabı Analizi 159
3.1.1 Frekans Bölgesi Transfer Fonksiyonu 160
3.1.2 Sistemlerin Sinüsoidal–Kalıcı Durum Cevabı 163
3.2 Bode (Logaritmik Frekans Cevabı) Eğrileri 166
3.2.1 Desibel, Oktav ve Dekat Kavramları 166
3.2.2 Bode Eğrilerinin Çizimi 168
3.2.3 Gecikmeli Sistemlerin Bode Cevabı 177
3.2.4 Minimum Fazlı Olmayan Sistemlerin Bode Cevabı 179
3.2.5 Transfer Fonksiyonunun Deneysel Olarak Belirlenmesi 182
3.3 Kutupsal Frekans Cevabı (Nyquist) Eğrileri 185
3.4 Faz Açısına Göre Logaritmik Genlik (Nichols) Eğrileri 198
3.5 MATLAB ile Frekans Cevabı Analizi 206
Bölüm 4
Kontrol Sistemlerinin Frekans Bölgesi Karakteristikleri
4.1 Frekans Bölgesinde Kalıcı Durum Hataları 215
4.1.1 Tip 0 Sistemler ve Konum Hata Katsayısı 216
4.1.2 Tip 1 Sistemler ve Hız Hata Katsayısı 219
4.1.3 Tip 2 Sistemler ve İvme Hata Katsayısı 220
4.2 Frekans Bölgesinde Kararlılık 222
4.2.1 Faz Payı ve Kazanç Payı 223
4.2.2 Koşullu Kararlı Kontrol Sistemleri 229
4.3 Frekans Bölgesi Kontrol Kriterleri 231
4.3.1 Sönüm oranı ve Faz Payı İlişkisi 232
4.3.2 Rezonans Frekansı ve Rezonans Aşması 236
4.3.3 Köşe Frekansı ve Bant Genişliği 238
4.4 Nyquist Kararlılık Analizi 241
4.4.1 s–Düzlemi, G(s)H(s) ve 1+G(s)H(s) Düzlemi 241
4.4.2 1+G(s)H(s) Transfer Fonksiyonunun Sıfırları ve Kutupları 243
4.4.3 Nyquist Kararlılık Kriteri 246
Bölüm 5
Frekans Bölgesinde Kontrol Sistemi Tasarımı
5.1 Frekans Bölgesinde Tasarım Esasları 263
5.1.1 Frekans Bölgesinde Tasarım Esasları: Geçici Rejim 266
5.1.2 Frekans Bölgesinde Tasarım Esasları: Kalıcı Durum 269
5.2 Kompansatörlerin Frekans Karakteristikleri 270
5.2.1 PD Kontrolörün Frekans Karakteristikleri 271
5.2.2 Faz İleri Kompansatörün (FİK) Frekans Karakteristikleri 279
5.2.3 PI Kontrolörün Frekans Karakteristikleri 284
5.2.4 Faz Geri Kompansatörün Frekans Karakteristikleri 287
5.2.5 PI ve FGK Tasarımı: Kalıcı Durum 290
5.2.6 PID Kontrolörün Frekans Karakteristikleri 293
5.2.7 Faz İleri–Geri Kompansatörün Frekans Karakteristikleri 300
Bölüm 6
Kontrol Sistemlerinin Durum Uzay Analizi
6.1 Durum Denklemleri 307
6.1.1 Durum Diyagramları 308
6.1.2 Transfer Fonksiyonları ve Durum Diyagramı 310
6.1.3 Öz Değerler ve Öz Vektörler 317
6.1.4 Benzerlik Dönüşümü 320
6.1.5 An.n Matrisini Köşegen Matrise Dönüştürme 324
6.2 Durum Denklemlerinin Çözümü 329
6.2.1 Durum Denklemlerinin Laplace Dönüşümü ile Çözümü 329
6.2.2 Durum Denklemlerinin Zaman Bölgesi Çözümü 331
6.3 Kontrol Edilebilirlik 334
6.3.1 Durum Kontrol Edilebilirliği 334
6.3.2 Çıkış Kontrol Edilebilirliği 338
6.4 Gözlenebilirlik 339
Bölüm 7
Kutup Atama Yöntemi ile Kontrol Sistemi Tasarımı
7.1 Durum Uzayında Kontrol Sistemi Tasarımı 349
7.2 Referans Model Yaklaşımı 350
7.3 Durum Geri Beslemeli Kutup Atama Yöntemi 352
7.3.1 Durum Denklemleri 357
7.3.2 Regülatör Problemi 358
7.3.3 Tip 1 Sistemlerin Kutup Atama Yöntemi ile Kontrolü 362
7.3.4 Tip 0 Sistemlerin Kutup Atama Yöntemi ile Kontrolü 363
7.4 Durum Gözleyiciler (Hesaplayıcılar) 366
7.4.1 Tam Dereceli Durum Gözleyiciler 367
7.5 Optimum Kontrol 375
7.5.1 Regülatör Problemi 375
7.5.2 Optimizasyon Problemi 379
7.5.3 Regülatör Kontrol Sistemi 383
7.5.4 Tip 0 ve Tip 1 Sistemlerin Optimum Kontrolü 387
Bölüm 8
Lyapunov Kararlılık Analizi
8.1 Kontrol Sistemlerinde Kararlılık 393
8.1.1 Durum Uzayı ve Durum Yörüngeleri 394
8.1.2 İkinci Dereceden Sistemlerin Faz Yörüngeleri 394
8.2 Doğrusal Olmayan Sistemler 403
8.2.1 Doğrusal Olmayan Sistemlerin Doğrusallaştırılması 403
8.2.2 Doğrusal Olmayan Sistemlerin Faz yörüngeleri 409
8.3 Lyapunov Kararlılık Analizi 412
8.3.1 Quadratik Fonksiyonlar 413
8.3.2 Quadratik Fonksiyonlarda Tanımlılık–Tanımsızlık 414
8.3.3 Lyapunov’un İkinci Yöntemi 417
Kaynaklar 429
Kavramlar Dizini 431 |
Bilgisayar, Teknoloji Kitapları 
