mustafakaan
| | Tarih: 22.03.2007, 22:48 Mesaj konusu: SAU - otomatik kontrol ders notları | |
|
ilk 5 bölüm!!!!!!!!!!!
----------------
BÖLÜM 1
KONTROL SİSTEMLERİNE GİRİŞ
1.1 Giriş
Bilinen en eski otomatik kontrol sistemi İskenderiyeli Heron’un kontrol düzeneğidir. Bu sistemde bir tapınağın kapısı ateş yandığı zaman otomatik olarak açılmakta, söndüğünde ise otomatik olarak kapanmaktadır.Aşağıdaki şekilde söz konusu kontrol düzeneği görülmektedir.
18. yüzyılın ortalarına kadar otomatik kontrol ile ilgili kayda değer bir çalışma yapılmamıştır. 19.yüzyılın 2. yarısında hız kontrolü için otomatik bir kontrol düzeneği James Watt tarafından kullanılmıştır. Watt tarafından 1769 da lokomotiflerin kontrolü için buhar makinesı hız kontrol sistemi geliştirdi. Söz konusu kontrol sistemi aşağıda verilmiştir. 19.yüzyılın ortalarına kadar kontrol düzenekleri sezgisel olarak kullanıldı. Yani kontrol tasarımı için matematiksel işlemler kullanılmadı.
Şekil 1. İskenderiyeli Heron’un Regülatörü
İkinci dünya savaşından sonra ve özellikle son yıllarda kontrol sistemleri, uygarlığın gelişme ve ilerlemesinde önemli rol oynayan bir bilim dalı haline gelmiştir. Günümüzde çağdaş ev ve bürolarda ısıtma ve havalandırma düzenekleri, otamatik kontrol yöntemleri yardımıyla ortamın sıcaklığını ve nemini ayarlar. Endüstride modern araç ve gereçlerde otamatik kontrol sistemlerinin sayısız uygulamaları vardır. Örneğin üretilen ürünlerin niteliklerinin kontrolü , ilaç endüstrisinde ilaçların kontrolü, uçakların oto-pilot ile kontrolü, gemilerin kontrolü, gelişmiş gerilim regülatörleri, güdümlü araçların kontrolü, bilgisayarla kontrol, trafik kontorlü, robot kontrolü, kimya endüstrisinde üretilen ürünlerin kontrolü,… vb. gibi.
Geniş bir bakış açısından bakıldığında , tabiatta hemen hemen her yerde ve her zaman kontrol olayı meydana gelmektedir. Bu kontrol olayları bir takım tabiat kanunlarına göre cereyan etmektedir. İnsanlar bu kontrollerin gerçekleşmesine direk olarak veya dolaylı yoldan sebep olmaktadırlar. İnsanların katkısı olmaksızın meydana gelen bu tip kontrollere “Doğal kontrol” denir. Buna karşılık, kontrol insan müdahalesiyle yapılıyorsa “Suni kontrol yada “insan yapısı kontrol” söz konusudur. Teknikte suni kontrolü de İnsan eli ile yapılan kontrol ve insan müdahalesi olmadan yapılan kontrol (otomatik kontrol) olmak üzere ikiye ayırmak mümkündür.
Doğal kontrol gerçekleştiği ortama göre daha çok mühendislik dışında kalan diğer bilim dallarını ilgilendirir. Fizyoloji bilim dalı kapsamına giren insan vücudunda daha karmaşık ve hashas kontrol işlemleri gerçekleşir. Göze giren ışık şiddeti göz bebeğinin açılıp kapanması ile ayarlanır. Vücut sıcaklığı, çevre sıcaklığı arttığı zaman terleme ve sıvı buharlaşmasının soğutma etkisi ile, çevre sıcaklığı azaldığı zaman ise kıl dibi kaslarının (ürperme) deri yüzeyinde yarattığı ısı ile çevre sıcaklığının değişimlerine karşı kontrol edilir. Acı duyulduğu zaman geri çekilme refleksi, ağır hafif veya narin cisimleri tutma ve kavrama işlemi, göz – kas koordinasyonu (yazı yazma), kandaki şeker konsantrasyonunun belirli bir düzeyde tutulması, insan vücudundaki “Fizyolojik kontrol “ işlemleri için çeşitli örneklerdir.
Toplumsal yaşamı doğrudan etkileyen konularda da kontrol uygulamaları mevcuttur: Fiyat artışları (Enflasyon), pazardaki talebin azaltılması veya paranın değerinin arttırılması ile kontrol edilebilir. Para değerini arttırmak için tedavüldeki para miktarı ve kontrol edilebilir harcamalar azaltılabilir. Talebi azaltmak için ise kişilerin harcama güçleri kısıtlanabilir.
Giriş-çıkış büyüklüklerinin türü ve çalışma ilkeleri bakımından üç temel tip kontrol sistemi vardır.
1- İnsan yapısı kontrol sistemleri
2- Doğal, biyolojik kontrol sistemleri
3- Elemanları hem insan yapısı hemde doğal olan kontrol sistemleri
Örnekler:
1- Elektrik düğmesiyle kontrol edilen lamba devresi insan yapısı bir kontrol sistemidir.
2- Oda sıcaklığının termostat ile kontrolü yapısı bir kontrol sistemidir.
3- Parmakla bir cismi göstermek biyolojik bir kontrol sistemidir. Gözlerin, kolun, el ve parmakların beyinle birleştiği bir sistem.
4- Araba kullanmak , insan yapısı + biyolojik kontrol sistemidir. Bu sistem;yolun durumunu , sürücünün gözlerini, elleri,beyni, arabanın direksyonu, vites, gaz , debriyaj ve fren pedallarını içermektedir.
5- Kandaki şeker konsantrasyonunun belirli bir düzyde tutulması biyolojik bir kontrol sistemidir.
6- Vücut sıcaklığı, çevre sıcaklığı arttığı zaman terleme ve sıvı buharlaşmasının soğutma etkisi ile, çevre sıcaklığı azaldığı zaman ise, kıl dibi kaslarının deri yüzeyinde yarattığı ısı ile çevre sıcaklığı değişmelerine karşı kontrol edilir. Bu biyolojik bir kontrol sistemidir.
1.2 Temel kavramlar
Sistem: İstenilen bir işlevi sağlaması için bir araya getirilmiş elemanlar topluluğudur. Matematiksel olarak ise Sistem giriş ve çıkışları tanımlanmış olan fiziksel bir sürecin
matematiksel modelidir.
Süreç: Aslında bir sistem veya sistemin parçası olan sürec’in tanımı sistemin tanımına çok benzemektedir. Süreç, öyle bir sistemdir ki fiziksel birer büyüklük olan girişlerine (etkilerine) karşı çıkışı (tepkisi) bir üründür.Tanım olarak, bir ürün elde etmek üzere bir araya getirilmiş , her biri bu amaca yönelik olarak kendi çalışmasını yapan
-----------------------------------------------------
|
|
