Dersin Kodu ve Adı. EEM601 Wigner-Ville ve Zaman-Frekans İşaret Analizi (3-0) 3

Transkript

1 EEM601 Wigner-Ville ve Zaman-Frekans İşaret Analizi (3-0) 3 Analog sistemlerde güç ve enerji. Doğrusal olmayan ve zamanla değişen sistemler. Durağan olmayan çok bileşenli işaretlerin yapıları ve model örnekleri. Zaman-frekans tekniklerinin tanıtımı. Kısa süreli Fourier (STFT) dönüşümü. Wigner-Ville (WV) zaman-frekans tekniği. W-V nin temel özellikleri, enerji dağılımı ve zaman ve frekans sınır değerleri. Belirsiz-domeyn (Ambiguity domain) ve bu domeynde işaretn filtrelenmesi. Kernellerin özellikleri ve tasarımı. W-V nin STFT ile karşılaştırması. W-V ile yapay ve biyolojik sinyallerin gösterimi ve değerlendirilmesi. EEM602 Dalgacık Teorisi ve Çok Boyut Çözünürlüklü İşaret Analizi(3-0) 3 Bazı temel dönüşümler. Genel olarak dalgacık tanımlama ve bazı önemli dalgacık formları ve özellikleri. Kestirme ve Laplacian Pyramid ayrıştırma. Dalgacığın parametrelerinin tahmin edilmesi. Bilgiyi adaptif olarak gürültüden arındırma. Sıkıştırma. Sentez problemlerinde dalgacık uygulamaları, modelleme ve yeniden oluşturma. Bazı sentetik ve biyolojik işaretlerin dalgacık metoduyla ayrıştırılması ve gösterimi. Dersin özet ve değerlendirmesi. EEM603 Sayısal İşaret ve Sistemlerde Dönüşümler (3-0) 3 Ayrık-zaman işaret, dizge ve sistemlerin tanıtımı. Zamanla-değişmeyen sistemler (LTI). Birim örnek tepkisi, nedensellik ve kararlılık. Konvolosyon. Korrelasyon. Örnekleme ve örtüşme (Aliasing) kavramı. Sistem tanımlama (fark denklemi, sistem fonksiyonu, dürtü fonksiyonu ve transfer fonksiyonu.). Ayrık zaman işaretlerin Fourier dönüşümü, özellikleri ve ters Fourier dönüşümü. Ayrık-Fourier dönüşümü, özellikleri ve ters ayrık Fourier dönüşümü. z-dönüşümü. Ters z- dönüşümü. Komplex z-düzlemi, ve sistem kararlığı. Fourier dönüşümü ile z- dönüşümü arasındaki ilişki. Bazı özel işaretlerin (sistem ve fonksiyonların) Fourier, ve z-dönüşümü. Reel problemler ve bu problemlerin çözümü. EEM604 Sayısal Filtreler (3-0) 3 Sistem tanımlama ve filtre kavramı. Sayısal filtre yapıları ve kategorileri. Ayrık formda I ve II filtre yapıları. Filtre parçalarının kaskad ve paralel bağlantıları. Sonsuz impuls tepkili filtre IIR ve Sonlu impuls tepkili filtre FIR tasarım teknikleri. Lineer-faz FIR filtreleri ve bunların tasarımı. Ayrık-zaman Filtrelerin çeşitli uygulamaları ve filtre seçimi. Pencereleme ve yöntemleri. Ters filtreleme ve uygulamaları. Minimum faz sistemleri. Ters filtreleme için problemi formülize etme FIR filtre uygulaması ve Hilbert dönüşümü uygulaması. Ters filtrelemede gürültü etkisi.

2 EEM605 Ayrık Kontrol Sistemlerinin Tasarımı (3-0) 3 Kontrol sistemlerinin zaman tanım bölgesi analizi. Zaman yanıtı ile s- ve z- düzleminde kutupların yerleri arasındaki ilişki. Frekans tanım bölgesi analizi. Ayrık kontrol sistemlerinin tasarımı: seri kompanzasyon yöntemleri, ayrık kontrolörler, ayrık PID kontrolör tasarımı. Sonlu zaman kontrolör tasarımı. Genelleştirilmiş kontrolör tasarımı. Durum geribeslemeli sistem tasarımı. Maksimum ilkesiyle tasarım. Optimal doğrusal ayrık regülatör tasarımı. Ayrık durum izleyicileri tasarımı. Dayanıklı sistem tasarımına giriş. EEM606 Doğrusal Olmayan Kontrol Sistemleri (3-0) 3 Doğrusal olmayan kontrol sistemlerine giriş. Doğrusal olmayan sistemlerin analizi: Faz düzlemi analizi; doğrusal olmayan kontrol sistemlerinin kararlılığı ve Lyapunov teoremi, ileri kararlılık kuramı, açıklayıcı fonksiyon yöntemiyle analiz. Doğrusal olmayan kontrol sistem tasarımı: Geribeslemeli doğrusallaştırma, kayma modunda kontrol, uyarlamalı kontrol. Çok girişli fiziksel sistemlerin kontrolü. EEM607 Çok Değişkenli Kontrol Kuramı (3-0) 3 Ön matematik bilgiler; halkalarda matrisler ve matris denklemleri. Lineer sistemler; dinamikler, geri besleme, kararlılık, transfer matrisleri. Durum geri beslemesi; dinamik atama, sonlu zaman regülatörü. Durum kestirme ve gözleyici tasarımı. Çıkış geri beslemesi, dinamik atama. Dinamik kontrolörler ve eşdeğer yapılar. Model eşleme ve etkileşimsiz kontrol problemi. EEM608 Sistem Tanıma (3-0) 3 Modelleme kavramı, model tipleri ve örnekler. Matematiksel modelleme ve sistem tanıma işlemlerinin karşılaştırılması. Sistem tanıma işleminin akış şeması, temel tanımlar ve kavramlar. Sistem tanımada parametrik olmayan yöntemler; geçiş, frekans, korelasyon ve spektral analiz. Sistem tanımada parametrik yöntemler; Doğrusal regresyon, en küçük kareler kestirimi. Giriş işaretleri ve sürekli uyaran işaretler. Model yapıları ve kestirimi. Öngörü hatası yöntemleri, yapay değişkenler yöntemleri. Yenilemeli sistem belirleme yöntemleri, kapalı çevrimli sistemlerde tanıma işlemi. Model yapısı belirleme ve model doğrulama.

3 EEM609 Parametre Belirsizliği İçeren Sistemlerin Kontrolü (3-0) 3 Polinom aileleri için kararlılık testleri; ızgaralama yöntemi, test kümeleri, Bialas teoremi, değer kümesi yaklaşımı, Kharitonov teoremi, kenar teoremi, izdüşüm teoremi, ağaç yapılı ayrıştırma. Dayanıklılık derecesinin belirlenmesi; kutup renklendirme, Barmish kararlılık fonksiyonu, Tyspkin Polyak eğrisi ve kararlılık yarıçapı. Kontrol çevrimlerinin dayanıklılık analizi; kutu teoremi. Gama kararlılığı. Tasarım yöntemleri; dayanıklı Orantı-Tümlev-Türev (PID) kontrolör tasarımı, dayanıklı kutup atama yöntemleri. EEM610 Optimal Kontrol Kuramı (3-0) 3 Optimizasyonun tanımı. Ekstremum hesabı ve parametre optimizasyonu. Lagrange çarpanları. Davranış ölçütleri. Dinamik programlama.varyasyonlar hesabı ve Pontryagin minimum prensibi. Eşitlik ve eşitsizlik koşulları altında dinamik optimizasyon. Hamilton-Jacobi-Bellmann denklemi. Matris Riccati denklemi. Zamanda ayrık kontrol sistemlerinde optimizasyon. Optimal kontrol probleminin sayısal çözüm yöntemleri. EEM611 Uyarlamalı Kontrol Sistemleri (3-0) 3 Uyarlamalı kontrolü gerektiren etkenler, tanımlar ve sınıflandırmalar. Model referans uyarlamalı kontrol sistemleri. Sürekli ve ayrık-zamanlı sistemlerin model referans uyarlamalı kontrol tasarımı. Model referans uyarlama stratejileri kullanarak parametre belirleme. Uyarlamalı durum gözleme ve parametre belirlemenin eş-zamanlı yapılması. Parametre kestirimi için yinelemeli yöntemler. Öz-ayarlamalı regülatörler ve diğer uyarlamalı kontrol teknikleri. Uygulamalar. EEM612 Dayanıklı Kontrol Sistemleri (3-0) 3 Çevrim şekillendirme, ağırlıklı duyarlılık ve karışık duyarlılık. Çok giriş çok çıkışlı sistemlerde dayanıklılık. Genelleştirilmiş süreç kavramı ile sistem gösterilimi. Tek giriş tek çıkışlı sistemlerde başarımı sınırlandıran etkenler. Çok giriş çok çıkışlı sistemlerde başarımı sınırlandıran etkenler. Tek giriş tek çıkışlı sistemlerde belirsizlik ve dayanıklılık. Yapılanmış belirsizlikler ve yapılanmış tekil değer (m). DK iterasyon yöntemi ile kontrolör tasarımı. EEM613 Alternatif Akım Sürücülerin Analizi (3-0) 3 Alternatif akım makinelerinin uzay-fazör modelleri. Senkron makinelerde vektör denetimi. Asenkron makinelerin vektör denetimi. Moment Kontrollü sürücüler. Senkron makinelerde moment kontrolü. Asenkron makinelerde moment kontrolü.

4 EEM614 Elektrik Makinelerinin Genel Teorisi (3-0) 3 Elektrik makinelerinin temelleri. Elektrik makinelerinin genel teorisi. Devre ve elektrik makinelerinde dönüşüm teknikleri. Elektrik makinelerinin dinamik ve kalıcı rejim denklemleri. Elektrik makinelerinin dengeli dengesiz çalışma prensipleri. Elektrik makinelerinin modelleri, çözüm ve hesaplama teknikleri. EEM615 Güç Elektroniği Sistemlerinin Analizi (3-0) 3 Güç elektroniği devrelerinin kaynağa ve yüke göre davranış özelliklerinin iyileştirilmesi. Doğrultucularda güç faktörünü iyileştirme. Eviricilerde özel modülasyon teknikleri. Güç elektroniği devre modelleri ve geçiş fonksiyonlarının elde edilmesi. Güç elektroniği sistemlerinde modern kontrol yöntemleri ve donanımları. Statik ve dinamik kontrol sistemlerinin tasarımı ve bilgisayarla simülasyonu. EEM616 Polimerlerin Elektriksel Özellikleri (3-0) 3 Polimerlere giriş. Statik alanlarda polimerler. Dielektrik gevşeme. Polimerlerde elektronik iletim. Elektriksel özelliklerin ölçülmesi. Dielektrik kırılma. Statik yükler. İyonik iletim, tanecikli ve moleküler kompozitler. Kendiliğinden iletken polimerler. Elektro-aktif ve iletken polimerlerin uygulamaları. EEM617 Gazlarda Elektrik Boşalmaları (3-0) 3 Temel prosesler. Gerilim-Akım karakteristikleri. Spark Kırılımı. Elektron çığı. Towsend boşalması. Paschen Kanunu, Geiger-Müller tübü. Glow boşalması. Ark boşalması. Ark uygulamaları. EEM618 Mühendisler İçin Kısmi Diferansiyel Denklemler (KDD) (3-0) 3 Terminoloji. KDD karakteristikleri ve tipleri. Fourier serileri ve dönüşümleri. Sturm-Liouville ve Sınır değer problemler. Green fonksiyonları. Fonksiyonel analiz, dağılımlar, Hilbert ve Sobolev uzayları. Eliptik denklemlerin çözümü. Parabolik denklemlerin çözümü. Hiperbolik denklemlerin çözümü. EEM619 Güç Sistemlerinde Harmonikler (3-0) 3 Tanımlar ve temel kavramlar, elektrik enerji kalitesi, harmoniklerin şebekede oluşturduğu olumsuzluklar, Fourier ve Laplace dönüşümleri, lineer olmayan yükler ve sistem davranışı, matematik yöntemler, harmonik oluşturan devreler (anahtarlamalı güç kaynakları, motor kontrolünde güç elektroniği devreleri. yenilenebilir enerji üretimi, ark fırını, vs), harmoniklerin elektrik şebekesinde yayılması, paralel ve seri rezonans, matematik modeller ve benzetim, harmoniklerin analizi, harmoniklerin süzülmesi, pasif ve aktif filtreler, diğer enerji kalitesi iyileştirme yöntemleri.

5 EEM620 Güç Sistemlerinde Geçici Rejimler (3-0) 3 Temel kavramlar, enerji iletim hattı parametreleri, iletim hatlarının modellenmesi, yürüyen dalgalar, karakteristik model, enerji iletim hatlarında geçici hal hesabında kullanılan dönüşüm yöntemleri, matematiksel hat modelinin çeşitli uygulamaları, toprak dönüşlü bir iletkenli iletim sistemi, toprak iletkeninin seri empedans ve şönt admitans matrisine etkileri, çok iletkenli enerji sisteminin çok-uçlu eleman yardımı ile modellenmesi ve Pi-matrisinin dönüşümü, farklı karakteristikte çok iletkenli sistemlerin birbirleri ile bağlanması, manevra aşırı gerilimlerin EMTP de incelenmesi, yıldırım aşırı gerilimlerinin EMTP de incelenmesi, kısa devre olaylarının EMTP de incelenmesi. EEM621 Güç Sistemlerinin Bilgisayar Destekli Analizi (3-0) 3 Temel kavramlar, şebeke hesapları, yük akışı ve kontrol, üç fazlı sistemlerde yük akışı, AC-DC yük akış, arıza durumlarının incelenmesi, stabilite, geçici rejim analizi, harmonikler, modal dönüşüm teknikleri, nümerik entegral yöntemleri. EEM622 Güç Sistemlerinde Özel Konular (3-0) 3 Modal dönüşüm, iletim hatlarının karakteristik modeli, düğüm denklemleri yöntemi, EMTP programı, frekans domeninde modelleme, s-domeninde analiz, güç sistemlerinde sıralı anahtarlama, yıldırım aşırı gerilimleri, MATLAB ile benzetim, doğrusal olmayan elemanlar ve kompanzasyon yöntemi, elektrik arkının benzetimi, güç sistemlerinin durum uzayı yöntemi ile modellenmesi. EEM623 Lineer Sistem Analizi (3-0) 3 Lineer zamanla değişmeyen diferansiyel sistem gösterimi; durum geçiş fonksiyonunun çözümü, transfer fonksiyonu matrisi. Sistemin doğal modlarına ayrıştırılması. Lineer diferansiyel sistemlerde problemin gerçekleştirilmesi; cebirsel eşdeğer, kontrol edilebilirlik ve gözlenebilirlik. Bir sistemin darbe cevap matrisinin minimal gerçekleştirilmesi. Sistem kararlılığı ile ilgili temel sonuçlar. EEM624 Varyasyonel Hesaplama Yöntemleri (3-0) 3 Varyasyon hesabı. Euler denklemi. Hamilton prensibi ve Lagrange denklemleri. Sturm-Liouville problemleri, yaklaşım teknikleri.