İTÜ LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM) Dersin Adı Mekanik Sistemlerin Bilgisayarla Kontrolu Course Name Computer Control of Mechanical Systems Kodu (Code) MAK592 Bölüm / Program (Department/Program) Yarıyılı (Semester) Bahar (Spring) Kredisi (Local Credits) AKTS Kredisi (ECTS Credits) Ders Türü (Course Type) 3 7.5 YL (M.Sc.) Makina Mühendisliği / Sistem Dinamiği & Kontrol Mechanical Engineering / System Dynamics & Control Dersin Türü (Course Type) Zorunlu (Compulsory) Dersin Dili (Course Language) Türkçe Turkish Dersin İçeriği (Course Description) 30-60 kelime arası Mikroişlemcilerin yapısı, temel elemanları ve çevre birimleri. Sayı sistemleri. İkili ve Onaltılı sayı sistemleri. Transducerlar, algılayıcılar, arayüz devreleri. Mantıksal kapılar, ikili devreler, sayıcılar, bölücüler. İşlemsel kuvvetlendiriciler ve uygulama alanları. ADC ve DAC çeviriciler. Uygulama örnekleri. The structure of microprocessors, the basic components and peripherals. Number systems. Binary and hexadecimal number systems. Transducers, sensors, interface circuits. Logical gates, binary circuits, counters, dividers. Operational amplifiers and their applications. ADC and DAC converters. Application examples. Dersin Amacı (Course Objectives) Maddeler halinde 2-5 adet 1- Mikroişlemcilerin genel yapısını anlamak 2- Bir sistemin bilgisayarla kontrolu için sistemden ölçüm yapacak ve iletecek algılayıcıları ve transducerları tanımak. 3- Bir sistemin mikroişlemci, mikrobilgisayar ile kontrolu için gerekli arayüz devrelerini tanımak. 1 - To understand the general structure of microprocessors 2- To know transducers and measurement sensors for controlling systems with the computer. 3- To know needed interface circuits for controlling systems with microprocessor or microcomputer. Dersin Öğrenme Çıktıları (Course Learning Outcomes) Maddeler halinde 4-9 adet i- Mikroişlemcilerin yapıları hakkında genel bilgi ii- Transducer, algılayıcılar ve motor elemanlarını tanımak iii- Bir sistemin bilgisayarla kontrolu için sistemden ölçüm yapacak algılayıcıları ve gerekli arayüz devrelerini seçebilme becerisi. iv- Mikrobilgisayarla sistemi kontrol etmek için gerekli motor elemanları ve arayüz devrelerini seçebilme becerisi i - general information about the structure of microprocessors ii- Learning transducers, sensors and actuators iii- ability to choose the necessary sensors and interface circuits for controlling systems with the computer. iv- ability to choose the necessary actuating components and interface circuits for controlling systems with the computer.
Kaynaklar ( References) Maddeler halinde en çok 5 adet Ödevler ve Projeler (Homework & Projects) 1- Introduction to mechatronics and measurement systems (3rdedition, mcgraw-hill, 2007), by david g. Alciatore & michael b.histand. 2- Mechatronics: electronic control systems in mechanical and electrical engineering (3rd edition, prentice-hall, 2004), by william bolton. 3- Mechanical measurements (6th edition, prentice-hall, 2004), by thomas g. Beckwith, roy d. Marangoni, & john h. Lienhard. 4- Theory and design for mechanical measurements (3 edition, john wiley & sons, 2000), by richard s. Figliola & donald e. Beasley. 2 ÖDEV 2 HOMEWORKS Laboratuar Uygulamaları (Laboratory Work) Bilgisayar Kullanımı (Computer Use) Diğer Uygulamalar (Other Activities) Başarı Değerlendirme Sistemi Faaliyetler (Activities) Yıl İçi Sınavları Adedi* (Quantity) (Assessment Criteria) (Midterm Exams) Kısa Sınavlar (Quizzes) Ödevler (Homework) Projeler (Projects) Dönem Ödevi/Projesi (Term Paper/Project) Laboratuar Uygulaması (Laboratory Work) Diğer Uygulamalar (Other Activities) Final Sınavı (Final Exam) *Yukarıda Belirtilen Sayılar Minimum Olup Yerine Getirilmesi Zorunludur. Değerlendirmedeki Katkısı, % (Effects on Grading, %) 1 % 30 (30 %) 2 % 30 (30 %) 1 % 40 (40 %)
DERS PLANI Hafta Konular Dersin Çıktıları 1 Mikroişlemcilerin tarihi gelişimi ve Mikroişlemcilerin ana yapıları i 2 Mikroişlemcilerin ana yapıları: Bellek, CPU, ALU, Register lar, Bus lar i 3 Sayı sistemleri (onaltılı ve ikili sayı sistemi ve aritmetiği) i 4 Analog Transducer lar ii 5 Dijital Transducer lar ii 6 İşlemsel Kuvvetlendiriciler ve uygulama örnekleri, ADC ve DAC çeviriciler. iii, iv 7 Mantıksal kapılar ve İkili devreler iii, iv 8 Elektronik sayıcılar: Analog ve Dijital sayıcılar iii, iv 9 Varolan sayıcılardan istenen sayıcı devrelerin elde edilmesi örnekleri, Bölücüler iii, iv 10 Motorlar: AC motor, DC motor, Step motor, Servo motor ii, iv 11 Hidrolik devre elemanları ii, iv 12 Konum, Hız, İvme ölçümleri ii, iii 13 Basınç, Ağırlık, Kuvvet ve Moment ölçümleri ii, iii 14 Uygulama Örnekleri i, ii, iii, iv COURSE PLAN Weeks Topics Course Outcomes 1 The historical development of microprocessors. The main structure of microprocessors i 2 The main structure of microprocessors: memory, CPU, ALU, registers, buses i 3 Number systems (hexadecimal and binary number systems and arithmetics) i 4 Analog Transducers ii 5 Digital Transducers ii 6 Operational amplifiers and application examples. The ADC and DAC converters. iii, iv 7 Logical gates and binary circuits iii, iv 8 Electronic counters: analog and digital counters iii, iv 9 to obtain the desired counter circuits from existing circuits. Dividers. iii, iv 10 Motors: AC motors, DC motors, stepper motors, servo motors ii, iv 11 Hydraulic circuit elements ii, iv 12 Position, Velocity, Acceleration measurements ii, iii 13 Pressure, Weight, Force and Torque Measurements ii, iii 14 Application Examples i, ii, iii, iv
Dersin Sistem Dinamiği ve Kontrol Programıyla İlişkisi Katkı Programın mezuna kazandıracağı bilgi, beceri ve yetkinlikler Seviyesi (programa ait çıktılar) 1 2 3 i. Lisans düzeyi yeterliliklerine dayalı olarak, ilgili program alanında bilgilerini uzmanlık düzeyinde geliştirebilme ve derinleştirebilme (yeterli bilgi birikimi) (bilgi). ii. Alanının ilişkili olduğu disiplinler arası etkileşimi kavrayabilme (bilgi). iii. Alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanabilme ve farklı disiplin alanlarından gelen bilgilerle bütünleştirerek yorumlayabilme ve yeni bilgiler oluşturabilme (beceri). iv. Alanı ile ilgili karşılaşılan sorunları araştırma yöntemlerini kullanarak çözümleyebilme (beceri). v. Alanı ile ilgili uzmanlık gerektiren bir çalışmayı bağımsız olarak yürütebilme ve uygulamalarda karşılaşılan ve öngörülemeyen karmaşık sorunların çözümü için yeni stratejik yaklaşımlar geliştirebilme, sorumluluk alarak çözüm üretebilme ve alanı ile ilgili sorunların çözümlenmesini gerektiren ortamlarda liderlik yapabilme (Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği). vi. Alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki bilgi ve becerileri eleştirel bir yaklaşımla değerlendirebilme ve öğrenmesini yönlendirebilme (Öğrenme Yetkinliği). vii. Alanındaki güncel gelişmeleri ve kendi çalışmalarını, nicel ve nitel veriler ile destekleyerek, alanındaki ve alan dışındaki gruplara, yazılı, sözlü ve görsel olarak sistemli biçimde aktarabilme ve sosyal ilişkileri ve bu ilişkileri yönlendiren normları eleştirel bir bakış açısı ile inceleyebilme, geliştirebilme ve gerektiğinde değiştirmek üzere harekete geçebilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). viii. Bir yabancı dili en az Avrupa Dil Portföyü B2 genel düzeyinde kullanarak sözlü ve yazılı iletişim kurabilmek (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). ix. Alanının gerektirdiği düzeyde bilgisayar yazılımı ile birlikte bilişim ve iletişim teknolojilerini ileri düzeyde kullanabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). x. Alanı ile ilgili verilerin toplanması, yorumlanması, uygulanması ve duyurulması aşamalarında toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik değerleri gözeterek denetleyebilme ve bu değerleri öğretebilme ve alanı ile ilgili konularda strateji, politika ve uygulama planları geliştirebilme ve elde edilen sonuçları, kalite süreçleri çerçevesinde değerlendirebilme (Alana Özgü Yetkinlik). xi. Alanında özümsedikleri bilgiyi, problem çözme ve/veya uygulama becerilerini, disiplinlerarası çalışmalarda kullanabilme (Alana Özgü Yetkinlik). xii. Tezli programlarda, kendi çalışmalarını, alanındaki uluslararası platformlarda, yazılı, sözlü ve/veya görsel olarak aktarabilme (Alana özgü yetkinlik). 1: Az, 2. Kısmi, 3. Tam
Relationship between the Course and System Dynamics and Control Program 1: Little, 2. Partial, 3. Full Program Outcomes i. Developing and intensifying knowledge in the related program s area, based upon the competency in the undergraduate level (sufficient knowledge) (knowledge). Level of Contribution 1 2 3 ii. Grasping the inter-disciplinary interaction related to one s area (knowledge). iii. The ability to use the expert-level theoretical and practical knowledge acquired in the area and interpreting and forming new types of knowledge by combining the knowledge from the area and the knowledge from various other disciplines (skill). iv. Solving the problems faced in the area by making use of the research methods (skill). v. The ability to carry out a specialistic study related to one s area independently and Developing new strategic approaches to solve the unforeseen and complex problems arising in the practical processes of one s area, coming up with solutions while taking responsibility and fulfilling the leader role in the environments where solutions are sought for the problems related to the area (Competence to work independently and take responsibility). vi. vii. Assessing the specialistic knowledge and skill gained through the study with a critical view and directing one s own learning process (Learning Competence). Systematically transferring the current developments in the area and one s own work to other groups in and out of the area; in written, oral and visual forms and ability to see and develop social relationships and the norms directing these relationships with a critical look and the ability to take action to change these when necessary (Communication and Social Competency). viii. Proficiency in a foreign language at least European Language Portfolio B2 Level- and establishing written and oral communication with that language (Communication and Social Competency). ix. Using the computer software together with the information and communication technologies efficiently and according to the needs of the area (Communication and Social Competency). x. Paying regard to social, scientific, cultural and ethical values during the collecting, interpreting, practicing and announcing processes of the area related data and the ability to teach these values to others and Developing strategy, policy and application plans concerning the subjects related to the area and the ability to evaluate the end results of these plans within the frame of quality processes (Area Specific Competency). xi. xii. Using the knowledge and the skills for problem solving and/or application (which are processed within the area) in inter-disciplinary studies (Area Specific Competency). In the programs with thesis, the ability to present one s own work within the international environments orally, visually and in written forms (Area Specific Competency). Düzenleyen (Prepared by) Kenan Kutlu Tarih (Date) 15 / 06 / 2011 İmza (Signature)