| Ders Adı | Kodu | Verildiği Yıl | Verildiği Yarıyıl | Süresi (T+U) | Yerel Kredisi | AKTS Kredisi |
| Optimal Kontrol | MECE 563 | | | 3 + 0 | 3 | 7,50 |
| |
| Ders Bilgileri |
| Dersin Öğretim Dili | İngilizce |
| Dersin Seviyesi | Yüksek Lisans |
| Dersin Türü | Zorunlu |
| Dersin Veriliş Biçimi | Yüz Yüze |
| |
Dersin Öğrenme Kazanımları:
Bu dersi başarı ile tamamlayan öğrenciler: |
| 1. Dinamikler, kısıtlamalar ve kontrol hedeflerine ilişkin spesifikasyonlardan yola çıkarak standart formda optimum kontrol problemleri formüle edin. Ayrıca, çeşitli kontrol hedeflerinin optimum performansı nasıl etkilediğini açıklayabilmelisiniz. |
| 2. Ders kapsamındaki yöntemleri kullanarak optimal kontrol problemleri için kapalı devre ve açık devre kontrolörleri tasarlamak. |
| 3. Derste verilen yöntemleri örnek problemleri çözmek için uygulayın ve gerçekçi problemleri sayısal olarak çözmek için hesaplamalı yazılımları kullanın |
| |
| Dersin Önkoşulları ve Birlikte Alınması Gereken Dersler | Yok |
| Daha Önce Alınmış Olması Önerilen Dersler | Yok |
| |
Dersin Tanımı:
Bu ders sürekli zamanda tanımlı rastgele olmayan dinamik kontrol sistemlerine odakla optimal kontrol teorisinin temellerini ele almaktadır. Dersin konuları optimal kontrol problemlerinin tanımlanması ve oluşturulması ve konu ile ilgili teoremlerin algoritmaların ve metotların anlatılasını amaçlamaktadır. |
| |
Üretken Yapay Zeka Kullanımı:
Bulunmamaktadır. |
| |
| Dersin İçeriği (Haftalık Konu Dağılımı): |
| |
| Hafta | Konu |
| 1 | Matematiksel ön bilgiler |
| 2 | Optimizasyon problemlerinin formülasyonu ve Optimallik Koşulları |
| 3 | Lagrange çarpanları yöntemiyle optimizasyon |
| 4 | Performans Ölçütleri Serbest Son Zaman Problemleri, Minimum Zaman Problemi |
| 5 | Performans Ölçütleri, Minimum Enerji, Minimum Kontrol Çabası |
| 6 | Dinamik Programlama |
| 7 | Dinamik Programlama - Hamilton-Bellman-Jacobi Denklemi |
| 8 | Varyasyon Hesabı |
| 9 | Varyasyonlar Hesabı - Pontryagin'in Maksimum Prensibi |
| 10 | Lineer Quadratik Regulatör |
| 11 | Linear Quadratic Regulator - Riccati equation |
| 12 | Model Öngörülü Kontrol |
| 13 | Model Öngörülü Kontrol |
| 14 | Optimal kontrol probleminde sayısal çözüm yöntemleri |
| |
| Kaynaklar: |
| Donald.E. Kirk Optimal Control Theory: An Introduction Dover 2004 978-0486434841 |
| |
| Diğer Kaynaklar: |
| F.L. Lewis, D. Vrabie and V.L. Syrmos, Optimal Control, 3rd edition, Wiley & Sons 2012 978-1-118-12270-9 |
| |
| Öğretim Yöntem ve Teknikleri: |
| Mühendislik tasarım optimizasyonunu öğretme yaklaşımı, öğrencilerin şunları yapmasına dayanır:
(1) optimal kontrol problemlerini formüle etme pratiği yapmaları,
(2) çeşitli optimal kontrol problemlerinin önemli özelliklerini incelemeleri ve
(3) optimal kontrol problemlerini çözmek için bilgisayar araçlarını kullanmaları. |
| |
| Değerlendirme Sistemi: |
| Yöntem | Adet | Katkı (%) |
| Ara Sınav | 1 | %25 |
| Ödev | 3 | %15 |
| Final Sınavı | 1 | %30 |
| Proje | 1 | %30 |
| |
| Ders İşbaşı Eğitimi (iş yerinde eğitim) Gerektiriyor mu? |
| Gerektirmiyor |
| |
Dersin Program Yeterlilikleri vs. Öğrenme Kazanımları:
|
| # | Program Yeterlilikleri | Katkı |
| 1 | Mekatronik Mühendisliği ile ilgili matematik, mühendislik ve disiplinler arası konularda bilgi; mekanik, elektronik, kontrol sistemleri ve yazılım alanlarında bilimsel araştırma yaparak bilgiye genişlemesine ve derinlemesine ulaşır, bilgi üretir, değerlendirir, yorumlar ve tez yazabilir. | 2 |
| 2 | Mekatronik mühendisliğinde kullanılan güncel teknikler ve yöntemler (IoT, Endüstri 4.0, yapay zeka tabanlı kontrol sistemleri, robotik, sensör füzyonu, gömülü sistemler) hakkında kapsamlı bilgi sahibidir; bu teknikleri karmaşık mekatronik mühendisliği problemlerine uygulama yeteneği. | 0 |
| 3 | Mekatronik Mühendisliği alanı ile ilgili çok disiplinli problemleri tanımlama ve formüle etme yeteneği, bunları çözmek için entegre çözümler geliştirme ve çözümlerde yenilikçi, sürdürülebilir ve akıllı sistem yaklaşımlarını uygulama yeteneği. | 3 |
| 4 | Mekatronik Mühendisliği'nde karşılaşılan karmaşık problemleri analiz etmek ve çözmek için gereken modern teknikleri (simülasyon yazılımları, CAD/CAE araçları, MATLAB/Simulink, Labview programlama, mikroişlemci/mikrodenetleyici tabanlı sistemler) ve araçları seçme ve kullanma yeteneği; bilgi teknolojilerini, yapay zeka ve makine öğrenmesi araçlarını etkili bir şekilde kullanma yeteneği. | 1 |
| 5 | Karmaşık mekatronik sistemler veya süreçler (otonom sistemler, akıllı üretim sistemleri, robotik uygulamalar, sensör-aktüatör entegrasyonu) tasarlama ve yenilikçi, enerji verimli alternatifler geliştirme yeteneği. | 0 |
| 6 | Mekatronik sistemler için deney tasarlama ve yürütme, sensör verilerini toplama ve işleme, sistem davranışını modelleme ve simüle etme, veri analizi yapma ve Mekatronik Mühendisliği ile ilgili karmaşık problemlerle ilgili sonuçları yorumlama yeteneği. | 1 |
| 7 | Disipliniçi ve çok disiplinli (mekanik, elektrik-elektronik, yazılım, kontrol) takımlarda etkili iletişim kurarak çalışma, bağımsız araştırma yürütme ve proje ekiplerini yönetme yeteneği.
| 0 |
| 8 | Avrupa Dil Portföyü'nün B2 seviyesinde en az bir yabancı dil bilgisi (özellikle İngilizce); teknik rapor ve makale yazma yeteneği, uluslararası ortamlarda net ve anlaşılır teknik dokümantasyon hazırlama, sunum yapma ve mesleki iletişim kurma yeteneği. | 0 |
| 9 | Araştırma ve uygulama çalışmalarının sürecini ve sonuçlarını ulusal ve uluslararası ortamlarda (konferanslar, sempozyumlar, bilimsel dergiler) sistemli ve açık bir şekilde yazılı (makale, poster, teknik rapor) ve sözlü olarak sunabilme yeteneği. | 2 |
| 10 | Ömür boyu öğrenme ihtiyacının farkında olma; hızla gelişen teknolojilere (dijital dönüşüm, Endüstri 5.0, sürdürülebilir teknolojiler, yapay zeka) adapte olma, bilgiye erişme, bilim ve teknolojideki en son gelişmeleri takip etme ve sürekli güncel kalma yeteneği. | 2 |
| 11 | Veri toplama, sistem entegrasyonu, tartışma, sunum aşamalarında ve tüm mesleki faaliyetlerde sosyal, bilimsel, etik değerler ve siber güvenlik konularında farkındalık; teknolojinin toplumsal ve çevresel etkilerine duyarlılık. | 0 |