Süreç Modelleme, Dinamiği ve Kontrolü (CEAC 407) Ders Detayları Ders Adı Süreç Modelleme, Dinamiği ve Kontrolü Ders Kodu CEAC 407 Dönemi Ders Uygulama Laboratuar Kredi AKTS Saati Saati Saati Güz 3 1 0 3 6 Ön Koşul Ders(ler)i Dersin Dili Dersin Türü Dersin Seviyesi Ders Verilme Şekli Dersin Öğrenme ve Öğretme Teknikleri İngilizce Zorunlu Bölüm Dersleri Lisans Yüz Yüze Anlatım, Tartışma, Soru-Yanıt Dersin Koordinatörü
Dersin Öğretmen(ler)i Yrd. Doç. Dr. Hakan Kayı Dersin Asistanı Dersin Amacı Dersin Eğitim Çıktıları Proses control sistemlerinin analizi ve tasarımı için gerekli bilgi ve performans sağlamak, ve uygun ekipman ve control sistemi elemanlarının parameter analizi seçimi için beceri sağlamak. Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler; Süreç dinamik davranışlarının rolünü ve kimyasal bir süreçin kontrol ihtiyacını keşfeder. Süreç kontrolünün esaslarını çalışır. Matematiksel modelleme problemine ana yaklaşımı gösteren birkaç önemli kimya mühendisliği sistemi üzerinde matematiksel modellemeyi oluşturan parçalar içeren örneklerde formül geliştirir. Sistem değişkenleri arasındaki sebep-sonuç ilişkisini yorumlar. Basit sistemlerden başlayarak matematiksel modeller geliştirir ve çok daha gerçekçi ve karmaşık süreçler için uygulama yapabilmek için örnekler üzerinde çalışır. System ve bozukluk çeşitlerini sınıflandırır. Tek bir system için ve bir grup system için uygun control sistem yapısı geliştirir. Bode, Nyquist ve Nichols grafikleri gibi birkaç dıyalekt içeren frekans bölgesi dinamiğini tanımlar. Frekans bölgesinde geribildirim kontrolcüleri tasarlar. Açık döngü transfer fonksiyonları ile verilmiş bir süreç için çeşitli geribildirim kontrolcüleri kullanmanın etkilerini görebilmeleri için, tüm kapalı döngü çok değişkenli süreçleri kararlılık, kuvvet ve performans bazında analiz yapar. Klasik köşegen yapısı, çok döngülü SISO kontrolcüleri ve tam gelişmiş çok değişkenli kontrolcüleri tanımlar ve çok değişkenli süreçler için control yapıları geliştirir.
Dersin İçeriği Kimya mühendisliği sistemlerinin matematiksel modelleri: esaslar, matematiksel model örnekleri; zaman bölgesi dinamikleri; ileri kontrol sistemleri; frekans bölgesi dinamikleri, kapalı döngü sistemlerinin frekans bölgesi analizi; çok değişkenli sistemlerin analizi; çok değişkenli sistemler için kontrolcüler tasarımı. Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları HaftaKonular Ön Hazırlık 1 Giriş Ders Kitabı; Bölüm 1 2 Kimya mühendisliği sistemlerinin matematiksel modelleri 3 Kimya mühendisliği sistemlerinin matematiksel modelleri 4 Kimya mühendisliği sistemlerinin matematiksel modelleri örnekleri 5 Kimya mühendisliği sistemlerinin matematiksel modelleri örnekleri 6 ARASINAV I Bölüm 2 Bölüm 2 Bölüm 3 Bölüm 3 7 Zaman bölgesi dinamikleri Bölüm 6 8 Zaman bölgesi dinamikleri Bölüm 6 9 İleri control sistemleri Bölüm 8 10 İleri control sistemleri Bölüm 8 11 Lineer olmayan ve uyarlanir kontrol 12 Lineer olmayan ve uyarlanir kontrol 13 ARASINAV II Bölüm 8 Bölüm 8 14 Frekans bölgesi dinamikleri Bölüm 12
15 Çok değişkenli sistemlerin analizi Bölüm 15 16 GENEL SINAV Kaynaklar Ders Kitabı: Diğer Kaynaklar: 1. W.L. Luyben, Process Modeling, Simulation and Control for Chemical Engineering, McGraw Hill, Inc. (1990) 1. E.T. Marlin, Process Control: Designing Process and Control Systems for Dynamics Performance, McGraw Hill, Inc. (2000) Değerlendirme Sistemi Çalışmalar Sayı Katkı Payı Devam/Katılım - - Laboratuar - - Uygulama - - Alan Çalışması - - Derse Özgü Staj - - Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği - - Ödevler 5 20 Sunum - - Projeler - - Seminer - - Ara Sınavlar/Ara Juri 2 40 Genel Sınav/Final Juri 1 40
Toplam 8 100 Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notu Katkısı Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı 60 40 Toplam 100 Ders Kategorisi Temel Meslek Dersleri Uzmanlık/Alan Dersleri Destek Dersleri İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri Aktarılabilir Beceri Dersleri Dersin Öğrenim Çıktılarının Program Yeterlilikleri ile İlişkisi
# Program Yeterlilikleri / Çıktıları Katkı Düzeyi 1 2 3 4 5 1 Matematik, fen bilimleri ve hesaplama alanlarındaki bilgi birikimini kimya mühendisliği ve uygulamalı kimya alanlarındaki problem çözümünde uygulayabilme becerisi. 2 Alana özgü sorunları analiz etme, modelleme ve çözümleri için uygun gereksinimleri belirleme ve tanımlama becerisi. 3 Belirlenen gereksinimleri karşılayacak bir kimya mühendisliği sistemini veya sistem bileşenini tasarlama, geliştirme ve değerlendirme becerisi. 4 Kimya mühendisliği ve uygulamaları için modern teknik ve mühendislik araçlarını kullanma becerisi. 5 Kimya mühendisliği ve uygulamalı kimya alanındaki ihtiyaçları anlamak için veri toplama, analiz etme ve yorumlama yapabilme becerisi. 6 Disiplin içi ve disiplinler arası takımlarda veya bireysel olarak etkin biçimde çalışabilmek için gerekli organizasyona katılma ve iş yeteneklerini ortaya koyabilme becerisi. 7 Türkçe ve İngilizce dillerinde etkin iletişim kurabilme becerisi. 8 Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci ve bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki son gelişmeleri takip edebilme ve kendini sürekli yenileme becerisi. 9 Kimya Mühendisliği ve uygulamalı kimya alanında mesleki, hukuksal, etik, çevresel ve sosyal sorunlar hakkında farkındalık ve sorumluluk bilinci. 10 Proje ve risk yönetim becerisi; girişimciliğin, yenilikçilik ve sürdürülebilir kalkınmanın önemi hakkında farkındalık; uluslararası standartların ve yöntemlerin bilinmesi.
ECTS/İş Yükü Tablosu Aktiviteler Sayı Süresi (Saat) Toplam İş Yükü Ders saati (Sınav haftası dahildir: 16 x toplam ders saati) 16 3 48 Laboratuar 14 1 14 Uygulama Derse Özgü Staj Alan Çalışması Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi Sunum/Seminer Hazırlama Projeler 16 3 48 Ödevler 5 1 5 Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği Ara Sınavlara/Ara Juriye Hazırlanma Süresi Genel Sınava/Genel Juriye Hazırlanma Süresi 2 15 30 1 20 20 Toplam İş Yükü 165