İÇİNDEKİLER
İçindekiler
Önsöz 5
Bölüm 1
Kontrol Sistemlerine Giriş
1.1 Kontrol Sistemi 13
1.1.1 Sistem 14
1.1.2 Otomatik Kontrol Sistemi 17
1.1.2.1 Açık Çevrim Kontrol Sistemi 18
1.1.2.2 Kapalı Çevrim Kontrol Sistemi 21
1.1.2.3 Kontrol Birimi (Kontrolör) 22
1.1.2.4 Geri Besleme Birimi 26
1.1.2.5 Yükseltici veya Dönüştürücü (Aktüatör) Birimi 29
1.1.3 Otomatik Kontrol Sistemi Örnekleri 34
1.2 Sistemlerin Karakteristikleri ve Sınıflandırılması 39
1.2.1 Temel Test Sinyalleri 39
1.2.2 Sistemlerin Sınıflandırılması 41
1.2.3 Doğrusal ve Zamanla Değişmeyen Dinamik Sistemler 49
1.3 Kontrol Kriterleri 57
1.3.1 Kapalı Çevrim Kararlılığı 58
1.3.2 Geçici Durum Kontrol Kriterleri 58
1.3.3 Kalıcı Durum Hatası 60
1.3.4 Dayanıklılık ya da Duyarlılık 60
1.4 Kontrol Sistemlerinin Sınıflandırılması 60
1.4.1 Kontrol Yöntemine Göre Sınıflandırma 61
1.5 MATLAB Uygulamaları 63
Bölüm 2
Kontrol Sistemlerinin Matematiksel Temelleri
2.1 Transfer Fonksiyonu 67
2.1.1 Transfer Fonksiyonu ve Sistem Karakteristikleri 69
2.2 Blok Şemalar 80
2.2.1 Blok Şemaların Sadeleştirilmesi 84
2.2.2 Bozucu Girişli Kontrol Sistemleri 87
2.3 Sinyal Akış Şemaları 89
2.3.1 Sinyal Akış Şemalarının Sadeleştirilmesi 91
2.3.2. Kazanç Formülü 94
2.4 Durum Diyagramları ve Durum Denklemleri 98
2.4.1 Durum Diyagramlarının Çizimi 99
2.4.2 Durum Denklemlerinden Transfer Fonksiyonu Elde Etme 103
2.5 MATLAB Uygulamaları 106
Bölüm 3
Dinamik Sistemlerin Matematiksel Modellenmesi
3.1 Dinamik Sistemler ve Matematiksel Modelleri 115
3.2 Elektriksel Sistemler 116
3.2.1 Elektriksel Sistemlerin Modellenmesi 118
3.3 Mekanik Sistemler 129
3.3.1 Doğrusal (Ötelemeli) Mekanik Sistemler 129
3.3.2 Doğrusal Mekanik Sistemlerin Modellenmesi 131
3.3.3 Dönel Mekanik Sistemler 138
3.3.4 Dişli ve Kasnak Düzenekleri 145
3.3.5 Elektromekanik Sistem: Doğru Akım Motorları 148
3.4 Sıvı Seviye ve Sıvı Akış Sistemleri 153
3.5 MATLAB Uygulamaları 156
Bölüm 4
Kontrol Sistemlerinin Zaman Bölgesi Karakteristikleri
4.1 Birinci Dereceden Kontrol Sistemleri 161
4.1.1 Birinci Dereceden Sistemlerin Birim İmpuls Cevabı 162
4.1.2 Birinci Dereceden Sistemlerin Birim Basamak Cevabı 163
4.1.3 Birinci Dereceden Sistemlerin Birim Rampa Cevabı 165
4.2 İkinci Dereceden Kontrol Sistemleri 171
4.2.1 İkinci Dereceden Sistemlerin Birim İmpuls Cevabı 173
4.2.2 İkinci Dereceden Sistemlerin Birim Basamak Cevabı 176
4.2.3 İkinci Dereceden Sistemlerin Birim Rampa Cevabı 178
4.3 Yüksek Dereceden Kontrol Sistemleri 183
4.3.1 Baskın Kutuplar 183
4.3.2 Bir Sistemin Sıfırlarının, Sistemin Cevabına Etkisi 185
4.4 Kontrol Kriterlerinin Matematiksel Tanımı 188
4.4.1 Yükselme Süresi (tr) 189
4.4.2 Maksimum Aşma (M) ve Tepe Süresi (tp) 190
4.4.3 Yerleşme Süresi (ts) 191
4.5 Kalıcı Durum Hataları 194
4.5.1 Kontrol Sistemlerinin Tipi 195
4.5.2 Konum Hata Katsayısı 195
4.5.3 Hız Hata Katsayısı 196
4.5.4 İvme Hata Katsayısı 197
4.6 Routh–Hurwitz Kararlılık Analizi 201
4.6.1 Routh Kriterinin Uygulanışında Özel Durumlar 204
4.7 MATLAB Uygulamaları 208
Bölüm 5
Kontrolörler ve Kontrol Sistemlerinin Tasarım Esasları
5.1 Temel Kontrol Yapıları ve Kontrol Etkileri 215
5.1.1 İki Konumlu Kontrolörler 217
5.1.2 Oransal (P) Kontrolörler 219
5.1.3 İntegral (I) Kontrolörler 223
5.1.4 Türev (D) Kontrolörler 224
5.2 Kontrol Talepleri ve Kutup Atama 226
5.2.1 PI Kontrolörler 231
5.2.2 PD Kontrolörler 236
5.2.3 PID Kontrolörler 240
5.2.4 Kutup–Sıfır İptali ile Kontrol Sistemi Tasarımı 246
5.3 Çeşitli Kompanzasyon Yapıları 247
5.3.1 İleri Beslemeli ve Seri Kompanzasyon 247
5.3.2 Geri Beslemeli (Paralel) Kompanzasyon Yapıları 252
5.3.3 Seri ve İç–Çevrim Geri Beslemeli Kompanzasyon (I–PD) 257
5.3.4 Hız Geri Beslemeli Kompanzasyon 259
5.4 MATLAB Uygulamaları 261
Bölüm 6
Köklerin Yer Eğrisi ve Kontrol Sistemlerinin Analizi
6.1 Köklerin Yer Eğrisi 267
6.1.1 İkinci Dereceden bir Sistemin KYE 268
6.1.2 KYE’den Kontrol Performansının Değerlendirilmesi 270
6.1.3 Açı ve Genlik Koşulu 271
6.2 Köklerin Yer Eğrilerinin Çizim Kuralları 276
6.2.1 Açık Çevrim Transfer Fonksiyonunda Kazanç Çarpanı 276
6.2.2 Köklerin Yer Eğrisinin Başlangıç ve Bitiş Noktaları 277
6.2.3 Gerçek Eksen Üzerindeki Köklerin Yer Eğrisi 277
6.2.4 KYE’nin Gerçek Eksenden Ayrılış ve Varış Noktaları 279
6.2.5 KYE Dallarının Yaklaştığı Asimptotlar 280
6.2.6 Karmaşık Kutuplardan Ayrılış ve Karmaşık Sıfırlara Varış Açıları 282
6.2.7 KYE’nin Sanal Ekseni Kesme Noktaları 284
6.2.8 Minimum Fazlı Olmayan Sistemlerin KYE 286
6.2.9 Köklerin Yer Çevreleri 287
6.2.10 Ölü Zamanlı Sistemlerin Köklerinin Yer Eğrisi 288
6.3 KYE ile Kontrol Sistemlerinin Analizi 290
6.3.1 Kontrolörlerin Kutupları ve Sıfırları 291
6.3.2 Bir Sistem için Uygun Kontrolörün Seçimi 291
6.4 MATLAB Uygulamaları 297
Bölüm 7
Köklerin Yer Eğrisi ile Kontrol Sistemlerinin Tasarımı
7.1 Kontrol Sistemlerinin Tasarımında Genel İlkeler 303
7.1.1 Kontrolör ve Kompansatörlerin Açı Katkıları 304
7.2 Kontrolör Tasarımı (Geçici Rejim) 307
7.3 Kontrolör Tasarımı (Kalıcı Durum Hataları) 316
7.4 PID Kontrolör ve FİGK Tasarımı 319
7.5 PID Kontrolörleri Ayarlama Yöntemleri 326
7.5.1 Açık Çevrim Yöntemler: Basamak Cevabı Yöntemi 328
7.5.2 Kapalı Çevrim Yöntemler: Frekans Cevabı Yöntemi 335
7.6 MATLAB Uygulamaları 340
Bölüm 8
Frekans Cevabı Analizi
8.1 Frekans Cevabı Analizi 347
8.1.1 Sistemlerin Sinüsoidal–Kalıcı Durum Cevabı 347
8.2 Bode (Logaritmik Frekans Cevabı) Eğrileri 351
8.2.1 Bode Eğrilerinin Çizimi 352
8.2.2 Gecikmeli Sistemlerin Bode Cevabı 358
8.2.4 Minimum Fazlı Olmayan Sistemlerin Bode Cevabı 359
8.2.5 Bode Eğrilerinden Transfer Fonksiyonunun Belirlenmesi 362
8.3 Kutupsal Frekans Cevabı (Nyquist) Eğrileri 365
8.4 Faz Açısına Göre Logaritmik Genlik Eğrileri 375
8.5 Nyquist Kararlılık Analizi 381
8.5.1 s–Düzlemi, G(s)H(s) ve 1+G(s)H(s) Düzlemi 381
8.5.2 1+G(s)H(s) Transfer Fonksiyonunun Sıfırları ve Kutupları 381
8.5.3 Nyquist Kararlılık Kriteri 383
8.6 MATLAB ile Frekans Cevabı Analizi 391
Bölüm 9
Kontrol Sistemlerinin Frekans Bölgesi Tasarımı
9.1 Frekans Bölgesinde Sistem Tipleri ve Kalıcı Durum Hataları 395
9.1.1 Tip 0 Sistemler ve Konum Hata Katsayısı 396
9.1.2 Tip 1 Sistemler ve Hız Hata Katsayısı 398
9.1.3 Tip 2 Sistemler ve İvme Hata Katsayısı 400
9.2 Faz Payı Kazanç Payı ve Kararlılık 401
9.3 Kazanç Geçiş Frekansı ve Faz Payı ile Sönüm Oranının İlişkisi 406
9.4 Köşe Frekansı ve Bant Genişliği 407
9.5 Frekans Bölgesinde Tasarım Esasları 410
9.5.1 PD ve PI Kontrolör Tasarımı: Geçici Rejim 412
9.5.2 PI Tasarımı: Kalıcı Durum 421
9.5.3 PID Kontrolör Tasarımı 423
EKLER
E.1 Laplace Dönüşümü 433
E.1.1 Temel Test Sinyalleri ve Laplace Dönüşümleri 433
E.1.2 Laplace Dönüşüm Tablosu 437
E.1.3 Laplace Dönüşümünün Özellikleri 437
E.2 Ters Laplace Dönüşümü 440
E.2.1 Basit Kesirlere Ayırma Yöntemi 440
Kaynaklar 445
Kavramlar Dizini 447 |
Bilgisayar, Teknoloji Kitapları 
