SİSTEM DİNAMİĞİ VE KONTROL

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "SİSTEM DİNAMİĞİ VE KONTROL"

Ömer Tümer
8 yıl önce
İzleme sayısı:

1 ABANT İZZET BAYSAL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ SİSTEM DİNAMİĞİ VE KONTROL (1. Bölüm) Yrd. Doç. Dr. Turan ŞİŞMAN BOLU 1

2 Otomatik Kontrol Kuramı Belirli bir görevi yerine getirme amacı ile birlikte iş gören elemanlar topluluğu sistemdir, Bir sistemde eğer çıkış büyüklüğü sistemin giriş büyüklüğünü artış ya da azalış yönünde etkiliyorsa geribeslemeli bir sistem elde edilmiş olur, Otomatik kontrol kuramı geribesleme mantığı ile ilintilidir. 2

giriş büyüklüğünü artış ya da azalış yönünde etkiliyorsa geribeslemeli bir

3 Tarihçe Dinamik sistemlerin temelini oluşturan geribesleme kavramının bilincine çok yakın zamanlarda varılmış olmasına rağmen (19. yüzyıl sonu), Bu düşüncenin eski çağlardan beri algılandığı ve başarı ile uygulandığı bilinmekte, M.Ö. 430 Taretumlu Achytas.otomatik güvercin M.Ö İskenderiyeli Heron su saati, şamandıra 3

yüzyıl sonu), Bu düşüncenin eski çağlardan beri algılandığı ve başarı ile

4 Tarihçe Horasan'lı Musa bin Şakir'in oğulları Muhammed Hasan ve Ahmed bilim ve teknoloji tarihinde Benu Musa ya da Musa oğulları olarak bilinir, Ahmed'in teknolojiye ilgisi Kitab-el Hiyel adlı eserin (M.S. 850) yazılmasına neden olur, Bu kitabın içinde yer alan 100 düzen içinde 18 tanesinin kontrol düzeni olduğu görülür. Benu Musa'nın Kitab-el Hiyel isimli eserinde bir seviye kontrol düzeninin özgün çizimi 4

(M.S. 850) yazılmasına neden olur, Bu kitabın içinde yer alan 100 düzen içinde 18 tanesinin kontrol

5 Tarihçe Cezeri'nin (Cizreli Eb-ül-iz) 1206 yılında yazdığı Kitab-el Hiyel adlı eserinde 11 adet saat bulunur. Cezeri'nin debi kontrolörlü su saatine ilişkin özgün çizim ve çalışma prensibi 5

6 Tarihçe Hollandalı C. Drebeelin sıcaklık düzenleyici, Fransız D. Papin buhar kazanları için basınç ayarlayıcısı, 1769 James Watt.hız düzenleyicisi (regülatör), 1801 J. Jacquard dokuma tezgahı, 19. yy J.C. Maxwell ilk kuramsal çözümleme Watt regülatörünün diferansiyel denklem ile modellenmesi 1922 Minorsky otomatik dümen, 1930 uzun mesafe telefon kuvvetlendiricileri, servomekanizma kuramı, kimya ve petrol sanayisinde pnömatik denetim organları, 6

7 Tarihçe II. Dünya savaşı (1939'dan 1945'e kadar) uçaksavar bataryaları ve atış denetim sistemleri, 1940 klasik denetim frekans cevabı yöntemi, 1950 kök-yer eğrileri yöntemi, 1950 lilerin sonunda denetim sistem tasarımında sayısal bilgisayarlar kullanılmaya başlandı, 1960 modern denetim kuramı (durum-uzay modeli) geliştirildi, 1980 ler ve daha sonraki yıllar mikrobilgisayarların geliştirilmesi ve kontrol sistemlerindeki gelişmeler Bugün kontrol teknolojileri, geleceğe yönelik ileri teknolojiler için de vazgeçilemez önemli bir konuma yerleşmiştir. 7

kök-yer eğrileri yöntemi, 1950 lilerin sonunda denetim sistem tasarımında sayısal bilgisayarlar kullanılmaya başlandı, 1960 modern denetim

8 Sistem (System) Genel anlamda; bir bütün oluşturacak şekilde karşılıklı olarak birbirine bağlı elemanlar toplamıdır, Fiziksel anlamda; bir amacı gerçekleştirmek için düzenlenmiş ve bütün bir birim olarak hareket etmek üzere birleştirilen etkileşimli ya da ilişkili fiziksel elemanlar düzeni, 8

gerçekleştirmek için düzenlenmiş ve bütün bir birim olarak hareket etmek

9 Denetim (Control) Ayarlamak, düzenlemek, yöneltmek veya kumanda etmek, Bir değişken niceliğin ya da değişken nicelikler kümesinin önceden belirlenmiş bir koşula uyumunu sağlamaya yönelik olarak gerçekleştirilen işlemler bütünüdür. 9

nicelikler kümesinin önceden belirlenmiş bir koşula

Denetim Sistemi (Control System) Kendisini veya diğer bir sistemi kumanda etmek, yönlendirmek veya ayarlamak üzere birleştirilen fiziksel organlar kümesi, Mühendislik yönüyle; en az veya

10 Denetim Sistemi (Control System) Kendisini veya diğer bir sistemi kumanda etmek, yönlendirmek veya ayarlamak üzere birleştirilen fiziksel organlar kümesi, Mühendislik yönüyle; en az veya hiçbir insan girişimi gerektirmeyecek şekilde, istenilen işlevleri ve sonuçları sağlamak üzere bir araya getirilen makine, süreç (process) ve diğer aygıt donanımlarının otomatik çalışması, 10

hiçbir insan girişimi gerektirmeyecek şekilde, istenilen işlevleri ve sonuçları sağlamak üzere

11 Denetim Sistemi (Control System) Denetim sistemleri, denetlenen niceliklerin değerlerini sabit tutar ya da bu değerleri, önceden belirlenmiş biçimde değişmesini sağlar. 11

Sistemin çıkışı, istenilen çıkış değerini sağlayacak bir biçimde giriş niceliği üzerine

12 Geribeslemeli Denetim (Feedback Control) Denetlenen çıkış değişkenin ölçülüp geri beslenerek istenilen giriş değeri ile karşılaştırıldığı kapalı-çevrim denetim sistemi, Sistemin çıkışı, istenilen çıkış değerini sağlayacak bir biçimde giriş niceliği üzerine etki eder, Açık-çevrim ve kapalı-çevrim denetim sistemleri arasındaki temel fark geribesleme etkisidir. 12

13 Geribeslemeli Denetim (Feedback Control) 13

14 Geribeslemeli Denetim (Feedback Control) Geribesleme etkisi ise negatif geribesleme ve pozitif geribesleme olarak ikiye ayrılır. Negatif geribesleme çıkışın girişe ters yönde etki ettiği ve pozitif geribeslemede çıkışın girişe aynı yönde etkidiği sistem olarak tanımlanır. Endüstriyel denetim sistemlerinde uygulanan geribesleme etkisi negatif türdendir. Desired Output Response Controller Process Output Variables Measurement 14

Negatif geribesleme çıkışın girişe ters yönde etki ettiği ve pozitif geribeslemede çıkışın girişe aynı

15 Geribeslemeli Denetim (Feedback Control) 15

16 Geribeslemeli Denetim (Feedback Control) 16

17 Çamaşır Makinesi Kontrol Sistemi 17

18 18

19 El ile kontrol Otomatik kontrol 19

20 20

21 21

22 22

23 23

24 24

25 25

26 26

27 27

28 28

29 29

30 30

31 31

32 Sıvı seviye kontrol sistemi 32

33 Zımbalama veya etiket basma kontrol sistemi 33

34 Bilgisayarlı iki eksenli konum kontrol sistemi 34

35 Kutu imalatı kontrol sistemi 35

36 Makara sarma kontrol sistemi 36

37 İki eksenli parça işleme kontrol sistemi 37

38 Malzeme transferi kontrol sistemi 38

39 Şişe doldurma kontrol sistemi 39

40 Dolum kontrol sistemi 40

41 Konum algılayıcısı (encoder) kontrol sistemi 41

42 Delme işlemi kontrol sistemi 42

43 Bobin sarma (gerginlik denetimi) kontrol sistemi 43

44 Şişe etiketleme kontrol sistemi 44

45 Çok eksenli parça işleme kontrol sistemi 45

46 ABANT İZZET BAYSAL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ SİSTEM DİNAMİĞİ VE KONTROL (1. OTOMATİK KONTROLE GİRİŞ ) SORULAR, CEVAPLAR, YORUMLAR 46

Benzer belgeler

OTOMATİK KONTROL SİSTEMLERİ TEMEL KAVRAMLAR VE TANIMLAR

OTOMATİK KONTROL SİSTEMLERİ TEMEL KAVRAMLAR VE TANIMLAR KONTROL SİSTEMLERİ GİRİŞ Son yıllarda kontrol sistemleri, insanlığın ve uygarlığın gelişme ve ilerlemesinde çok önemli rol oynayan bir bilim dalı