UZB 425E - Digital Control Design

Course Objectives

Ayrık zamanlı işaretler ve sistemler. Fark denklemleri. Z dönüşümü: birim darbe, birim basamak ve üstel fonksiyon. Z dönüşümü özellikleri: doğrusallık, zamanda geciktirme, zamanda ilerletme, üstelle çarpma, karmaşık türev. Ters Z dönüşümü: uzun bölme yöntemi, kısmı kesirler açılımı. Son değer teoremi. Fark denklemlerinin Z dönüşümü çözümü. Ayrık zamanlı sistemlerin zaman cevabı. Ayrık zamanlı sistemlerin frekans cevabı. Örnekleme teoremi. Örnekleme frekansının seçimi. Ayrık zamanlı sistemlerin modellenmesi: analogdan sayısala dönüştürücü (ADC), sayısaldan analoğa dönüştürücü (DAC), sıfırıncı dereceden tutucu, örnekleyici. Gecikme barındıran sistemler. Dönüştürücüler ile analog alt sistemin transfer fonksiyonu. Kapalı çevrim transfer fonksiyonu. Sayısal sistemlerde analog bozuntular. Kalıcı hal hatası. Sayısal kontrol sistemlerinin kararlılığı. Kararlılık koşulları: asimptotik kararlılık, sonlu giriş sonlu çıkış kararlılığı, iç kararlılık. Nyquist kriteri. Bode eğrisi. Faz ve kazanç marjı. Kontrol sistem belirtimleri: yükselme zamanı, yerleşme zamanı, tepe aşım zamanı, yüzde üst aşım, kararlı-hal hatası ve diğerleri. Köklerin yer eğrisi. P, PD, PI, PID kontrolcüler. Z tanım bölgesinde köklerin yer eğrisi. Analog kontrolcülerin Z tanım bölgesi gerçeklemeleri. Doğrudan Z tanım bölgesinde tasarım. Frekans cevabı tasarımı. Doğrudan kontrolcü sentezi. Sonlu yerleşme süresi tasarımı (deadbeat kontrolcü). Mikrodenetleyici tabanlı gerçekleme uygulaması.

Course Description

Ayrık zamanlı işaretler ve sistemler. Fark denklemleri. Z dönüşümü: birim darbe, birim basamak ve üstel fonksiyon. Z dönüşümü özellikleri: doğrusallık, zamanda geciktirme, zamanda ilerletme, üstelle çarpma, karmaşık türev. Ters Z dönüşümü: uzun bölme yöntemi, kısmı kesirler açılımı. Son değer teoremi. Fark denklemlerinin Z dönüşümü çözümü. Ayrık zamanlı sistemlerin zaman cevabı. Ayrık zamanlı sistemlerin frekans cevabı. Örnekleme teoremi. Örnekleme frekansının seçimi. Ayrık zamanlı sistemlerin modellenmesi: analogdan sayısala dönüştürücü (ADC), sayısaldan analoğa dönüştürücü (DAC), sıfırıncı dereceden tutucu, örnekleyici. Gecikme barındıran sistemler. Dönüştürücüler ile analog alt sistemin transfer fonksiyonu. Kapalı çevrim transfer fonksiyonu. Sayısal sistemlerde analog bozuntular. Kalıcı hal hatası. Sayısal kontrol sistemlerinin kararlılığı. Kararlılık koşulları: asimptotik kararlılık, sonlu giriş sonlu çıkış kararlılığı, iç kararlılık. Nyquist kriteri. Bode eğrisi. Faz ve kazanç marjı. Kontrol sistem belirtimleri: yükselme zamanı, yerleşme zamanı, tepe aşım zamanı, yüzde üst aşım, kararlı-hal hatası ve diğerleri. Köklerin yer eğrisi. P, PD, PI, PID kontrolcüler. Z tanım bölgesinde köklerin yer eğrisi. Analog kontrolcülerin Z tanım bölgesi gerçeklemeleri. Doğrudan Z tanım bölgesinde tasarım. Frekans cevabı tasarımı. Doğrudan kontrolcü sentezi. Sonlu yerleşme süresi tasarımı (deadbeat kontrolcü). Mikrodenetleyici tabanlı gerçekleme uygulaması.