T.C. MARMARA ÜNĠVERSĠTESĠ TEKNĠK EĞĠTĠM FAKÜLTESĠ ELEKTRONĠK-BĠLGĠSAYAR EĞĠTĠMĠ BÖLÜMÜ VE ELEKTRĠK EĞĠTĠMĠ BÖLÜMÜ OTOMATĠK KONTROL DERSĠ LABORATUAR DENEYLERĠ DENEY ALIġTIRMA SORULARI (v.1010031044.otokontrol.foy.sorular) Doç. Dr. Hasan ERDAL ArĢ. Gör. Kenan SAVAġ herdal@marmara.edu.tr kenan.savas@marmara.edu.tr http://posta.marmara.edu.tr/~herdal http://posta.marmara.edu.tr/~kenan.savas Not: Bu laboratuar sorularına http://posta.marmara.edu.tr/~kenan.savas/ web bağlantısından eriģebilir, http://www.controlworld.tk/ bağlantısı ile web tabanlı ve simülasyon uygulaması olan ACSES sistemi eģliğinde sorularınıza çözüm bulabilirsiniz. ĠSTANBUL, 2010
ĠÇĠNDEKĠLER İÇİNDEKİLER... 2 RAPOR ÖRNEK KAPAK SAYFASI... 2 OTOMATİK KONTROL LABORATUAR DERSİ LABORATUAR DENEY RAPORU... 3 OTOMATİK KONTROL LABORATUARI DENEY ALIŞTIRMA SORULARI... 5 SORULAR (DENEY-1.1):... 5 SORULAR (DENEY-1.2):... 7 SORULAR (DENEY-1.3):... 8 SORULAR (DENEY-1.4):... 9 SORULAR (DENEY-1.4):... 10 SORULAR (DENEY-1.5):... 11 SORULAR (DENEY-1.6):... 13 SORULAR (DENEY-1.7):... 14 SORULAR (DENEY-1.8):... 15 SORULAR (DENEY-1.9):... 16 SORULAR (DENEY-1.10):... 17 SORULAR (DENEY-2.1):... 18 SORULAR (DENEY-2.2):... 20 SORULAR (DENEY-2.3):... 22 SORULAR (DENEY-3.1):... 24 SORULAR (DENEY-3.2):... 25 SORULAR (DENEY-3.3):... 27 SORULAR (DENEY-4.1):... 29 RAPOR ÖRNEK KAPAK SAYFASI - 2 / 30 -
T.C. MARMARA ÜNĠVERSĠTESĠ TEKNĠK EĞĠTĠM FAKÜLTESĠ BĠLGĠSAYAR-KONTROL BÖLÜMÜ BĠLGĠSAYAR-KONTROL EĞĠTĠMĠ PROGRAMI OTOMATĠK KONTROL LABORATUVARI DENEYLERĠ RAPORU Öğretim Üyesi: Doç. Dr. Hasan ERDAL Öğretim Elemanı: ArĢ. Gör. Kenan SAVAġ (Laboratuar Sorumlusu) Deney No: (1.1) Sınıf: (4BK) Deney Adı : Dönemi : (2010-2011 Güz) Bu rapor şablonu http://posta.marmara.edu.tr/~kenan.savas/ web adresinden sağlanmıştır. Raporu Hazırlayan Adı Soyadı Raporu Hazırlayan Öğrenci Numarası, E-Posta Adresi Deney No Deney Sırasında Bulunan Grup Öğrenci Noları, E-Postaları Deney Tarihi Teslim Tarihi - 3 / 30 -
OTOMATĠK KONTROL LABORATUAR DERSĠ LABORATUAR DENEY RAPORU Not-1: Her GRUP tarafından MS Word dokümanı olarak hazırlanıp, hem kağıt, hem de CD ortamında yapılan deneyden sonraki gelinen deney haftasında / dönem sonunda laboratuar sorumlusunca belirlenen tarihte teslim edilecektir. İmzasız raporlar değerlendirmeye alınmayacaktır. Not-2: Bu dökümanın MS Word dijital hali http://posta.marmara.edu.tr/~kenan.savas/ (ödev, rapor, proje bölümü) web bağlantısından indirilebilir. 1- Deney No / Deney Adı: Deney 1.1 / Örnek Deney 2- Devre ġeması: Bu alanda deneye ait ilgili devre şeması resim olarak eklenecektir. 3- Devre Elemanları: Bu alanda devre elemanları sırasıyla listelenecektir. R: 10 KΩ L: 10 mh C: 0.1 mf 4- Teorik Bilgi: Bu alanda kapsamlı internetten ve laboratuar uygulamaları sırasında anlatılan dönüşüm, model, hesaplama, analiz ve tasarıma yönelik bilgiler verilecektir. Buradaki bilgilerin ACSES den farklı olması rapordan alınacak puanı olumlu yönde etkileyecektir (En fazla 5 sayfa). 5- ĠĢlem Basamakları Bu alanda deney föyünde takip edilen işlem sırasına uygun işlem adımları ve sonuçları yazılacaktır (En fazla 5 sayfa. Bu alanda laboratuar deney uygulaması sırasında dijital fotoğraf makinesi veya cep telefonu ile çekmiş olduğunuz görüntüleri eklemeniz rapor puanınızı olumlu yönde etkileyecektir.).. 6- Değerlendirme: Bu alanda yorum, edinilen bilgi ve hesaplama yetenekleri açıklanacaktır (en fazla 1 sayfa). - 4 / 30 -
OTOMATĠK KONTROL LABORATUARI DENEY ALIġTIRMA SORULARI Not-1: Her GRUP tarafından MS Word dokümanı olarak hazırlanıp, hem kağıt, hem de CD ortamında yapılan deneyden sonraki gelinen deney haftasında / dönem sonunda laboratuar sorumlusunca belirlenen tarihte teslim edilecektir. Not-2: Bu dökümanın MS Word dijital hali ve pdf dosya formatı hali http://posta.marmara.edu.tr/~kenan.savas/ (ödev, rapor, proje bölümü) web bağlantısından indirilebilir. Not-3: Soruların çözümü için http://www.controlworld.tk/ web bağlantısından ACSES Not-4: Bu laboratuar sorularına toplu bir Ģekilde doc ve pdf dosya formatında http://posta.marmara.edu.tr/~kenan.savas/ web bağlantısından eriģebilir, http://www.controlworld.tk/ bağlantısı ile web tabanlı ve simülasyon uygulaması olan ACSES sistemi eģliğinde sorularınıza çözüm bulabilirsiniz. SORULAR (DENEY-1.1): Soru 1 / 6- Açık çevrim davranışa sahip bir OPAMP çıkışı hakkında bilgi veriniz. Böyle bir devrenin nerelerde kullanılabileceğini önerileriniz eşliğinde açıklayınız. Soru 2 / 6- OPAMP ile açık çevrim davranışa sahip bir devre kullanmanın yararı hakkında motor sürücüleri açısından ilişkisini dikkate alarak bilgi veriniz. Günümüzde kullanılan sürücü devrelerinden örnekler vererek OPAMP sürücü devreleri ile diğer devreleri karşılaştırarak açıklamanızı genişletiniz. Soru 3 / 6- Elektronik simülasyon yazılımları ile OPAMP ile gerçekleştirilen bu devrenin çıkışını önce V1 girişi için (V2 toprağa bağlı olmak üzere) 5V, 15V ve 20V tepe değerine sahip 10 Hz frekansındaki farklı tipteki sinüs, kare, DC ve üçgen giriş işaretleri için ve daha sonra da V2 girişi için (V1 toprağa bağlı olmak üzere) 5V, 15V ve 20V tepe değerine sahip 10-5 / 30 -
Hz frekansındaki farklı tipteki sinüs, kare, DC ve üçgen giriş işaretleri için gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 4 / 6- V1 ve V2 girişlerinin her ikisini toprağa bağladığınızda OPAMP çıkışını gözlemleyiniz (Teorik ve pratik sonuçları dikkate alınız.). Aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 5 / 6- OPAMP'ın böyle açık çevrim kullanılmasındaki sınırlıklarını ve dezavantajlarını açıklayınız. Açıklamanızı farklı türdeki ve farklı frekanslardaki giriş işaretlerine devrenin verdiği cevabı dikkate alarak genişletiniz (Not: Simülasyon ortamında farklı frekans tepkilerine sistemin cevabı aynı kabul edildiği için bu tip analizi elektronik simülasyon yazılımları eşliğinde gerçekleştiriniz.). Soru 6 / 6- Bu devre hakkında 3 farklı soru hazırlayınız (Sorular zor nitelikte olmalıdır ve - 6 / 30 -
SORULAR (DENEY-1.2): Soru 1 / 6- R1=5KΩ ve R2=10KΩ olmak üzere V1 ucuna 2 Hz frekansında 20 V tepe değerine sahip sinüs işareti, üçgen kare dalga ve DC sinyal uygulayınız ve çıkışı gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 2 / 6- R1=5KΩ ve R2=10KΩ olmak üzere V1 ucuna sırasıyla 5V, 10 V ve 20V tepe değerine sahip DC işaret uygulayınız ve çıkışı gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 3 / 6- V1 giriş sinyali 5 V genlikli 10 Hz frekansında olmak üzere R1 değeri sabit olmak üzere R2=2*R1, R2=3*R1 ve R2=4*R1 olacak şekilde R2 değerlerinde OPAMP çıkışını gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 4 / 6- Eviren yükselteç devrelerinin nerelerde ve ne amaçla kullanıldığını açıklayınız. Açıklamanızı önerileriniz eşliğinde genişletiniz. Soru 5 / 6- Farklı türdeki eviren yükselteç devrelerine örnekler vererek her birini açıklayınız. Soru 6 / 6- Bu devre hakkında 3 farklı soru hazırlayınız (Sorular zor nitelikte olmalıdır ve - 7 / 30 -
SORULAR (DENEY-1.3): Soru 1 / 6- R1=5KΩ ve R2=10KΩ olmak üzere V1 ucuna 2 Hz frekansında 20 V tepe değerine sahip sinüs işareti, üçgen kare dalga ve DC sinyal uygulayınız ve çıkışı gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 2 / 6- R1=5KΩ ve R2=10KΩ olmak üzere V1 ucuna sırasıyla 5V, 10 V ve 20V tepe değerine sahip DC işaret uygulayınız ve çıkışı gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 3 / 6- V1 giriş sinyali 5 V genlikli 10 Hz frekansında olmak üzere R1 değeri sabit olmak üzere R2=2*R1, R2=3*R1 ve R2=4*R1 olacak şekilde R2 değerlerinde OPAMP çıkışını gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 4 / 6- Evirmeyen yükselteç devrelerinin nerelerde ve ne amaçla kullanıldığını açıklayınız. Açıklamanızı önerileriniz eşliğinde genişletiniz. Soru 5 / 6- Farklı türdeki evirmeyen yükselteç devrelerine örnekler vererek her birini açıklayınız. Soru 6 / 6- Bu devre hakkında 3 farklı soru hazırlayınız (Sorular zor nitelikte olmalıdır ve - 8 / 30 -
SORULAR (DENEY-1.4): Soru 1 / 6- Devredeki gerilim bölücü dirençleri simülatör ortamına dahil edilmemiştir. +15 V ve -15 V giriş besleme kaynakları yerine 5V, 10V ve 15 V tepe değerine sahip DC, kare, üçgen ve sinüs sinyalleri uygulandığında V1, V2 ve V3 uçlarına düşecek gerilim seviyesini hesaplayınız. Hesapladığınız değerlere göre simülatör ortamında V1, V2 ve V3'ün grafiklerini çizdiriniz. Hesaplama işlemlerini açıklayınız. Soru 2 / 6- V1 ucuna 2 Hz frekansında 10 V tepe değerine sahip sinüs işareti, V2 ucuna 4 Hz frekansında 2 V tepe değerine sahip kare dalga ve V3 ucuna 6 Hz frekansında 5 V tepe değerine sahip kare dalga ve uygulayınız ve çıkışı gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 3 / 6- Farklı türdeki toplama devrelerine örnekler vererek her birini açıklayınız. Soru 4 / 6- Böyle bir toplama devresindeki 10 KΩ değerine sahip dirençler, aynı değere sahip fakat farklı değerde dirençlerle yer değiştirilirse OPAMP çıkışının nasıl etkileneceğini elektronik simülasyon yazılımları kullanarak açıklayınız. Soru 5 / 6- Toplama devrelerinin nerelerde ve ne amaçla kullanıldığını açıklayınız. Açıklamanızı önerileriniz eşliğinde genişletiniz. Soru 6 / 6- Bu devre hakkında 3 farklı soru hazırlayınız (Sorular zor nitelikte olmalıdır ve - 9 / 30 -
SORULAR (DENEY-1.4): Soru 1 / 6- Devredeki gerilim bölücü dirençleri simülatör ortamına dahil edilmemiştir. +15 V ve -15 V giriş besleme kaynakları yerine 5V, 10V ve 15 V tepe değerine sahip DC, kare, üçgen ve sinüs sinyalleri uygulandığında V1, V2 ve V3 uçlarına düşecek gerilim seviyesini hesaplayınız. Hesapladığınız değerlere göre simülatör ortamında V1, V2 ve V3'ün grafiklerini çizdiriniz. Hesaplama işlemlerini açıklayınız. Soru 2 / 6- V1 ucuna 2 Hz frekansında 10 V tepe değerine sahip sinüs işareti, V2 ucuna 4 Hz frekansında 2 V tepe değerine sahip kare dalga ve V3 ucuna 6 Hz frekansında 5 V tepe değerine sahip kare dalga ve uygulayınız ve çıkışı gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 3 / 6- Farklı türdeki toplama devrelerine örnekler vererek her birini açıklayınız. Soru 4 / 6- Böyle bir toplama devresindeki 10 KΩ değerine sahip dirençler, aynı değere sahip fakat farklı değerde dirençlerle yer değiştirilirse OPAMP çıkışının nasıl etkileneceğini elektronik simülasyon yazılımları kullanarak açıklayınız. Soru 5 / 6- Toplama devrelerinin nerelerde ve ne amaçla kullanıldığını açıklayınız. Açıklamanızı önerileriniz eşliğinde genişletiniz. Soru 6 / 6- Bu devre hakkında 3 farklı soru hazırlayınız (Sorular zor nitelikte olmalıdır ve - 10 / 30 -
SORULAR (DENEY-1.5): Soru 1 / 8- Fiziksel deney ortamında V1 ve V2 girişine aynı sinyali (sinüs, kare, üçgen ve DC olmak üzere) verdiğinizde sistemin çıkışının nasıl olduğunu gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 2 / 8- Devredeki gerilim bölücü dirençleri simülatör ortamına dahil edilmemiştir. +15 V ve -15 V giriş besleme kaynakları yerine 5V, 10V ve 15 V tepe değerine sahip DC, kare, üçgen ve sinüs sinyalleri uygulandığında V1 ve V2 uçlarına düşecek gerilim seviyesini hesaplayınız. Hesapladığınız değerlere göre simülatör ortamında V2 ve V1'in grafiklerini çizdiriniz. Hesaplama işlemlerini açıklayınız. Soru 3 / 8- V1 ucuna 5 Hz frekansında 20 V tepe değerine sahip sinüs işareti ile V2 ucuna 10 Hz frekansında 10 V tepe değerine sahip kare dalga uygulayınız ve çıkışı gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 4 / 8- Böyle bir çıkarma devresindeki 22 KΩ değerine sahip dirençler, aynı değere sahip fakat farklı değerde dirençlerle yer değiştirilirse OPAMP çıkışının nasıl etkileneceğini elektronik simülasyon yazılımları kullanarak açıklayınız. Soru 5 / 8- Farklı türdeki çıkarma devrelerine örnekler vererek her birini açıklayınız. Soru 6 / 8- Wheatstone köprüsü ile ilgili örnek bir hesaplamaya ait çözüm işlemlerini Rx direncini bulmak üzere diğer direnç değerlerini kendiniz belirleyerek gösteriniz. Hesaplama sonuçlarınızı diğer dirençlerin ayrı ayrı değişimine göre yorumlayınız. - 11 / 30 -
Soru 7 / 8- Çıkarma devrelerinin nerelerde ve ne amaçla kullanıldığını açıklayınız. Açıklamanızı önerileriniz eşliğinde genişletiniz. Soru 8 / 8- Bu devre hakkında 3 farklı soru hazırlayınız (Sorular zor nitelikte olmalıdır ve - 12 / 30 -
SORULAR (DENEY-1.6): Soru 1 / 6- Tampon devrelerin nerelerde kullanıldığını açıklayınız. Kullanılmazsa nasıl bir durum ile karşılaşacağı hakkında yorumda bulununuz. Soru 2 / 6- Farklı türdeki tampon devrelerine (yükselteç, trafo v.b. elemanlar kullanarak) örnekler vererek her birini açıklayınız. Soru 3 / 6- OPAMP ile tampon devre kullanmanın diğer tampon devre türlerini kullanmaya göre avantaj ve dezavantajlarını açıklayınız. Soru 4 / 6- Elektronik simülasyon yazılımları ile OPAMP ile gerçekleştirilen bu devrenin çalışmasını 5V, 15V ve 20V tepe değerine sahip 10 Hz frekansındaki ve farklı tipteki sinüs, kare, DC ve üçgen giriş işaretleri için gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 5 / 6- OPAMP'ın böyle bir tampon devrede sınırlıklarını ve dezavantajlarını açıklayınız. Açıklamanızı farklı türdeki ve farklı frekanslardaki giriş işaretlerine devrenin verdiği cevabı dikkate alarak genişletiniz (Not: Simülasyon ortamında farklı frekans tepkilerine sistemin cevabı aynı kabul edildiği için bu tip analizi elektronik simülasyon yazılımları eşliğinde gerçekleştiriniz.). Soru 6 / 6- Bu devre hakkında 3 farklı soru hazırlayınız (Sorular zor nitelikte olmalıdır ve - 13 / 30 -
SORULAR (DENEY-1.7): Soru 1 / 6- Saf türev devresi ile pratikteki türev devresi arasındaki farkı açıklayınız. Hesaplamalar eşliğinde açıklamanızı genişletiniz. Soru 2 / 6- Böyle bir devrenin alçak ve yüksek frekanslardan hangisini geçirdiği açıklayınız. Açıklamanızı hesaplamalar, frekans tepkisi ve frekans band genişliği kavramlarını düşünerek genişletiniz. Soru 3 / 6- R1 direncini kısa devre yaparak ve R1 değerini çok büyük seçerek sistem çıkışını gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 4 / 6- R2 direncini kısa devre yaparak ve R2 değerini çok büyük seçerek sistem çıkışını gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 5 / 6- Bu sistemin transfer fonksiyonunu bulunuz ve MATLAB ortamında bu sisteme ait modeli oluşturunuz. Modelin üçgen, kare, DC ve sinüs girişe cevabını R1 ve R2 sabit kalmak üzere farklı C, R1 ve C sabit kalmak üzere farklı R2, R2 ve C sabit kalmak üzere farklı R1 değerleri için gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 6 / 6- Bu devre hakkında 3 farklı soru hazırlayınız (Sorular zor nitelikte olmalıdır ve - 14 / 30 -
SORULAR (DENEY-1.8): Soru 1 / 6- Saf integral devresi ile pratikteki integral devresi arasındaki farkı açıklayınız. Hesaplamalar eşliğinde açıklamanızı genişletiniz. Soru 2 / 6- Böyle bir devrenin alçak ve yüksek frekanslardan hangisini geçirdiği açıklayınız. Açıklamanızı hesaplamalar, frekans tepkisi ve frekans band genişliği kavramlarını düşünerek genişletiniz. Soru 3 / 6- R1 direncini kısa devre yaparak ve R1 değerini çok büyük seçerek sistem çıkışını gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 4 / 6- R2 direncini kısa devre yaparak ve R2 değerini çok büyük seçerek sistem çıkışını gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 5 / 6- Bu sistemin transfer fonksiyonunu bulunuz ve MATLAB ortamında bu sisteme ait modeli oluşturunuz. Modelin üçgen, kare, DC ve sinüs girişe cevabını R1 ve R2 sabit kalmak üzere farklı C, R1 ve C sabit kalmak üzere farklı R2, R2 ve C sabit kalmak üzere farklı R1 değerleri için gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 6 / 6- Bu devre hakkında 3 farklı soru hazırlayınız (Sorular zor nitelikte olmalıdır ve - 15 / 30 -
SORULAR (DENEY-1.9): Soru 1 / 6- Vos sabit olmak üzere farklı Rs değerlerinde sistem çıkışındaki değişimi gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 2 / 6- Rs sabit olmak üzere farklı Vos değerlerinde sistem çıkışındaki değişimi gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 3 / 6- Bu devrenin bir elektronik laboratuar simülasyonu yazılımında verilen koşul içindeki farklı yük direnci değerleri ile verilen koşulun dışındaki farklı yük direnci değerleri için çıkışındaki değişimi gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 4 / 6- Böyle bir devrede maksimum giriş gerilim aralığı ile maksimum çıkış akım aralığının ne olduğunu bulunuz. Açıklamanızı hesaplamalar eşliğinde ve sınırların sebebini açıklayarak genişletiniz. Soru 5 / 6- Topraklanmamış yük (floating load) ile kullanılan çeşitli yükselteç devrelerine örnekler veriniz. Soru 6 / 6- Bu devre hakkında 3 farklı soru hazırlayınız (Sorular zor nitelikte olmalıdır ve - 16 / 30 -
SORULAR (DENEY-1.10): Soru 1 / 6- Vos sabit olmak üzere farklı Rs değerlerinde sistem çıkışındaki değişimi gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 2 / 6- Rs sabit olmak üzere farklı Vos değerlerinde sistem çıkışındaki değişimi gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 3 / 6- Bu devrenin bir elektronik laboratuar simülasyonu yazılımında verilen koşul içindeki farklı yük direnci değerleri ile verilen koşulun dışındaki farklı yük direnci değerleri için çıkışındaki değişimi gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 4 / 6- Böyle bir devrede maksimum giriş gerilim aralığı ile maksimum çıkış akım aralığının ne olduğunu bulunuz. Açıklamanızı hesaplamalar eşliğinde ve sınırların sebebini açıklayarak genişletiniz. Soru 5 / 6- Topraklanmış yük (grounded load) ile kullanılan çeşitli yükselteç devrelerine örnekler veriniz. Soru 6 / 6- Bu devre hakkında 3 farklı soru hazırlayınız (Sorular zor nitelikte olmalıdır ve - 17 / 30 -
SORULAR (DENEY-2.1): Soru 1 / 8- R2 değerindeki artma veya azalmanın sistem çıkışına etkisini sistem cevabuındaki değişimleri gözlemleyerek açıklayınız. Soru 2 / 8- R1 değerindeki artma veya azalmanın sistem çıkışına etkisini sistem cevabındaki değişimleri gözlemleyerek açıklayınız. Soru 3 / 8- R1 ve R2 değerlerindeki değişimlerin sistem cevabının frekansına nasıl etki ettiklerini devre elemanlarının türünü de düşünerek açıklayınız. Soru 4 / 8- Girişin farklı türdeki işaretlere karşı sistem çıkışındaki etkilerinin nasıl olduğunu açıklayınız. Soru 5 / 8- Eğer böyle bir sistem maksimum çıkışı 15 v ve minimum çıkışı -15 V olarak sınırlanan bir sistem ile tasarlanmış olsa idi sistem çıkışına bu durumun etkisini sistem girişine uyguladığınız sinüs, üçgen, kare ve DC girişler için ayrı ayrı açıklayınız. Soru 6 / 8- MATLAB ortamında R1 sabit olmak üzere R2'nin farklı değerleri ve R2 sabit olmak üzere R1'in farklı değerleri için sistem cevabını kare tipinde giriş için gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. - 18 / 30 -
Soru 7 / 8- R1 ve R2 değerleri sabit olmak üzere kendinizin seçeceği değerlerde örnekleme zamanını 1 s, 0.1 s, 0.01 s ve 0.001 s değerlerinde alarak devre ile ilgili simülasyonu gerçekleştiriniz ve devrenin çıkışını gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 8 / 8- Bu devre hakkında 3 farklı soru hazırlayınız (Sorular zor nitelikte olmalıdır ve - 19 / 30 -
SORULAR (DENEY-2.2): Soru 1 / 7- C değerindeki artış veya azalmanın çıkışta nasıl bir değişime sebep olduğunu açıklayınız. Aldığınız sonuçlara göre çıkıştaki değişim ile zaman sabiti arasındaki ilişkiyi yorumlayınız. Soru 2 / 7- C değeri sabit kalmak üzere sistem çıkışında R'deki artma veya azalmanın oturma zamanını etkisini açıklayınız. Soru 3 / 7- Sistemde 0.5 zaman sabitinde C=10 nf olmak üzere oturma zamanını sistem cevabını gözlemleyerek yorumlayınız. Soru 4 / 7- R ve C değerlerindeki artma ve azalması durumunda sistem çıkışındaki T zaman sabiti ve oturma zamanı kriterlerine etkilerini ayrı ayrı açıklayınız. Soru 5 / 7- Sistemde T zaman sabiti olmak üzere T=0 s, T=0.5 s, T=1 s ve T=1.5 olmak üzere önce R sabit kalmak üzere farklı C değerleri için ve daha sonra C sabit kalmak üzere farklı R değerleri için bu sistemin matematiksel modelini MATLAB ortamında oluşturarak her bir durum için basamak girişe olan sistem cevabını gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 6 / 7- R ve C değerleri sabit olmak üzere kendinizin seçeceği değerlerde örnekleme zamanını 1 s, 0.1 s, 0.01 s ve 0.001 s değerlerinde alarak devre ile ilgili simülasyonu gerçekleştiriniz ve devrenin çıkışını gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. - 20 / 30 -
Soru 7 / 7- Bu devre hakkında 3 farklı soru hazırlayınız (Sorular zor nitelikte olmalıdır ve - 21 / 30 -
SORULAR (DENEY-2.3): Soru 1 / 8- Fiziksel deney ortamında R değerinin 0 yapılmasına rağmen fiziksel sistem çıkışında titreşim görülmeye devam etmektedir. Bu durumu zeta değerini de göz önünde bulundurarak ve devre elemanlarının etkilerini düşünerek açıklayınız. Soru 2 / 8- L ve C değerlerindeki artış veya azalmanın çıkışta nasıl bir değişime sebep olduğunu açıklayınız. Aldığınız sonuçlara göre çıkıştaki değişim ile zeta değeri arasındaki ilişkiyi yorumlayınız. Soru 3 / 8- L ve C değerleri sabit kalmak üzere sistem çıkışında %10 aşım yapmak üzere R ve zeta değerini bulunuz. Soru 4 / 8- Sistemde 0.5 sönüm oranında yapılan aşım miktarı, aşım yüzdesi, Wn ve C değerlerini bulunuz. (R=4.7 K, L=33mH) Soru 5 / 8- R, L ve C değerlerinin artma ve azalması durumunda sistem çıkışındaki doğal frekansa (Wn) etkilerini ayrı ayrı açıklayınız. Soru 6 / 8- Sistemde zeta=0, zeta=0.5, zeta=1 ve zeta=1.5 olmak üzere seçtiğiniz herhangi R,L ve C değerlerine göre ayrı ayrı MATLAB ortamında modelleyiniz ve basamak girişe olan cevabını gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. - 22 / 30 -
Soru 7 / 8- R, L ve C değerleri sabit olmak üzere kendinizin seçeceği değerlerde örnekleme zamanını 1 s, 0.1 s, 0.01 s ve 0.001 s değerlerinde alarak devre ile ilgili simülasyonu gerçekleştiriniz ve devrenin çıkışını gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 8 / 8- Bu devre hakkında 3 farklı soru hazırlayınız (Sorular zor nitelikte olmalıdır ve - 23 / 30 -
SORULAR (DENEY-3.1): Soru 1 / 6- Zaman sabiti (T)=2 sn ve Statik kazanç değeri=6 olan bir zaman sabiti tipindeki sistemin transfer fonksiyonunu çıkarınız. Soru 2 / 6- MATLAB ortamında bulduğunuz modeli transfer fonksiyonu türünde oluşturunuz. Yapılan işlem adımlarını açıklayınız. Soru 3 / 6- Simulink ortamında sisteminizi kapalı çevrim olarak kendi üzerinden geri beslemeli kontrolörsüz olarak durum uzayı türünde modelleyiniz. Sistem cevabını gözlemleyiniz. Sonuçlarınızı yorumlayınız. Soru 4 / 6- Bu sisteme Relay bloğu ekleyerek histeresiz bandı=4 V ve kontrolör çıkışı - 10/+10 V arasında olmak üzere sistemin denetimini gerçekleştiriniz. Sistem çıkışını gözlemleyerek aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 5 / 6- Fiziksel olarak devrede silisyum yapıdaki bir zener diyot bağlanması durumunda Simulink ortamındaki kapalı çevrim sistem için gerekli değişiklikleri yaparak sistemin denetimini gerçekleştiriniz. Sistem çıkışını gözlemleyerek aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 6 / 6- Bu devre hakkında 3 farklı soru hazırlayınız (Sorular zor nitelikte olmalıdır ve - 24 / 30 -
SORULAR (DENEY-3.2): Soru 1 / 7- Wn=1500 rad/s ve zeta=0.45 olan bir ikinci mertebeden sistemin transfer fonksiyonunu çıkarınız. Soru 2 / 7- MATLAB ortamında bulduğunuz modeli transfer fonksiyonu türünde oluşturunuz. Bu modeli daha sonra ss (durum uzayı) ve zpk (sıfır-kutup-kazanç) modellerine dönüştürünüz. Yapılan işlem adımlarını açıklayınız. Soru 3 / 7- Simulink ortamında sisteminizi kapalı çevrim olarak kendi üzerinden geri beslemeli kontrolörsüz olarak durum uzayı türünde modelleyiniz. Sistem cevabını gözlemleyiniz. Sonuçlarınızı yorumlayınız. Soru 4 / 7- Bu sisteme önce P (oransal) kontrolör kullanarak denetimini yapınız. Sistem çıkışını gözlemleyerek aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 5 / 7- Bu sisteme daha sonra I (integral) kontrolör ekleyiniz. Sistem çıkışındaki kalıcı hal hatası ve sistemdeki aşım miktarı ve aşım zamanını gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 6 / 7- Maksimum aşım %2, kalıcı hal hatası %5 ve oturma zamanı 1 sn ' den az olmak üzere PI katsayılarını ayarlayınız. - 25 / 30 -
Soru 7 / 7- Bu devre hakkında 3 farklı soru hazırlayınız (Sorular zor nitelikte olmalıdır ve - 26 / 30 -
SORULAR (DENEY-3.3): Soru 1 / 7- DC motora sisteminin transfer fonksiyonunu ayrıntılı olarak çıkarınız. Soru 2 / 7- MATLAB ortamında bulduğunuz modeli oluşturunuz. Yapılan işlem adımlarını açıklayınız. Soru 3 / 7- Simulink ortamında sisteminizi kapalı çevrim olarak kendi üzerinden geri beslemeli kontrolörsüz olarak modelleyiniz. Sistem cevabını gözlemleyiniz. Sonuçlarınızı yorumlayınız. Soru 4 / 7- Bu sisteme önce P (oransal) kontrolör kullanarak denetimini yapınız. Sistem çıkışını gözlemleyerek aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 5 / 7- Bu sisteme daha sonra I (integral) kontrolör ekleyiniz. Sistem çıkışındaki kalıcı hal hatası ve sistemdeki aşım miktarı ve aşım zamanını gözlemleyiniz. Aldığınız sonuçları yorumlayınız. Soru 6 / 7- Daha sonra DC motor sistemini PID (orasal-integral-türev) kontrolör ile denetimini gerçekleştiriniz. Maksimum aşım %2, kalıcı hal hatası %5 ve oturma zamanı 1 sn ' den az olmak üzere PID katsayılarını ayarlayınız. - 27 / 30 -
Soru 7 / 7- Bu devre hakkında 3 farklı soru hazırlayınız (Sorular zor nitelikte olmalıdır ve - 28 / 30 -
SORULAR (DENEY-4.1): Soru 1 / 6- DC servo sisteminin durum uzayı modelini ayrıntılı olarak çıkarınız. Soru 2 / 6- MATLAB ortamında DC servo sistemini durum uzayı modelini kullanarak modelleyiniz. Yapılan işlem adımlarını açıklayınız. Soru 3 / 6- DC servo modelini kullanarak basamak girişe karşılık adım cevabını MATLAB ortamında bulunuz. Soru 4 / 6- MATLAB/Simulink ortamını kullanarak MATLAB workspace ortamındaki modeli kullanarak PID kontrolör eşliğinde denetleyiniz. Maksimum aşım %2, kalıcı hal hatası %5 ve oturma zamanı 1 sn ' den az olmak üzere PID katsayılarını ayarlayınız. Soru 5 / 6- DC servo sistemlerin nerelerde ve ne amaçla kullanıldığını açıklayınız. Açıklamanızı önerileriniz eşliğinde genişletiniz. Soru 6 / 6- Bu devre hakkında 3 farklı soru hazırlayınız (Sorular zor nitelikte olmalıdır ve - 29 / 30 -
- 30 / 30 -