MMÜ620 - OPTİMAL KONTROL TEORİSİ

Dersin Adı Kodu Yarıyılı Teori
(saat/hafta)
Uygulama
(saat/hafta)
Yerel Kredi AKTS
OPTİMAL KONTROL TEORİSİ MMÜ620 Herhangi Yarıyıl/Yıl 3 0 3 8
Önkoşul(lar)-var iseMMÜ617 - DURUM UZAYI DENETİM KURAMI
Dersin Diliİngilizce
Dersin TürüSeçmeli 
Dersin verilme şekliYüz yüze 
Dersin öğrenme ve öğretme teknikleriAnlatım
Soru-Yanıt
Sorun/Problem Çözme
Diğer: Araştırma  
Dersin sorumlusu(ları)Bölüm öğretim üyeleri 
Dersin amacıBu dersin temel amacı lisansüstü öğrencilerin açık döngü ve kapalı döngü optimal kontrolün temellerini öğrenmesidir. Optimal kontrol konularında fiziksel problemler ispat ve denklem çıkarımlarının önünde olacaktır. 
Dersin öğrenme çıktıları
  1. Öğrenciler bu dersin sonunda, Optimallik, optimallik ölçütleri, performans endeksleri ve dinamik sistemlerin optimalliği konularını açıklayabileceklerdir.
  2. Kısıtsız, eşitlik kısıtlamalı ve eşitsizlik kısıtlamalı statik optimizasyon problemlerini çözebileceklerdir.
  3. Lagrange çarpanları, durgun nokta için gerekli şartlar ve lokal minimum için gerekli şartları açıklayabileceklerdir.
  4. Değişimler hesabı, fonksiyoneller ve uç noktalar, ve Pontryagin'in minimum prensibini açıklayabileceklerdir.
  5. Optimal kontrol için gerekli şartları açıklayabileceklerdir.
  6. Optimal kontrol problemlerini, iki noktalı sınır değer problemleri olarak, kontrol ve durumlar üzerinde eşitlik kısıtlamaları ile, kontrol ve durumlar üzerinde eşitsizlik kısıtlamaları ile çözebileceklerdir. En kısa zaman, en az enerji, en az yakıt problemlerini ve tekil kontrol problemlerini çözebileceklerdir.
  7. Hamilton-Jacobi teorisini, sinamik programlamayı ve Hamilton-Jacobi-Bellman denklemini, karesel performans endeksli doğrusal sistemleri ve matriks Riccati denklemini çözebileceklerdir.
Dersin içeriğiI. Giriş
II. Dinamik Sistemlerde Parametre Optimizasyon Problemleri
III. Açık Döngü Optimal Kontrol'e Değişimler Yaklaşımı
IV. Optimal Geri Beslemeli Kontrol 
KaynaklarD.E. Kirk, Optimal Control Theory: An Introduction, Dover Publications, 2004.
M. Athans and P.L. Falb, Optimal Control, McGraw-Hill, 1966.
A.E. Bryson, Jr. and Y-C. Ho, Applied Optimal Control, Blaisdell Publishing Co., 1969.
S.J. Citron, Elements of Optimal Control, Holt, Rinehart and Winston, Inc., 1969.
L. M. Hocking, Optimal Control: An Introduction to the Theory with Application, Oxford Univ. Press, 1991.
H. Kwakernaak and R. Sivan, Linear Optimal Control Systems, John Wiley & Sons, Inc., 1972.
G. Leitmann, The Calculus of Variations and Optimal Control, Plenum Pub. Corp., 1981.
F.L. Lewis and V.L. Syrmos, Optimal Control, 2nd Ed., John Wiley & Sons, Inc., 1995.
A.P. Sage and C.C. White,III, Optimum Systems Control, 2nd Ed., Prentice-Hall, Inc., 1977.
G. M. Siouris, An Engineering Approach to Optimal Control and Estimation Theory, John Wiley & Sons, Inc., 1996.
R. Vinter, Optimal Control, Birkhauser, 2000. 

Haftalara Göre İşlenecek Konular

HaftalarKonular
1. HaftaGiriş
2. HaftaGiriş
3. HaftaGiriş
4. HaftaDinamik Sistemlerde Parametre Optimizasyon Problemleri
5. HaftaDinamik Sistemlerde Parametre Optimizasyon Problemleri
6. HaftaDinamik Sistemlerde Parametre Optimizasyon Problemleri
7. HaftaAçık Döngü Optimal Kontrol'e Değişimler Yaklaşımı
8. HaftaAçık Döngü Optimal Kontrol'e Değişimler Yaklaşımı
9. HaftaAçık Döngü Optimal Kontrol'e Değişimler Yaklaşımı
10. HaftaAçık Döngü Optimal Kontrol'e Değişimler Yaklaşımı
11. HaftaAçık Döngü Optimal Kontrol'e Değişimler Yaklaşımı
12. HaftaOptimal Geri Beslemeli Kontrol
13. HaftaOptimal Geri Beslemeli Kontrol
14. HaftaOptimal Geri Beslemeli Kontrol
15. Hafta
16. HaftaGenel Sınav

Değerlendirme Sistemi

Yarıyıl içi çalışmalarıSayısıKatkı Payı %
Devam (a)00
Laboratuar00
Uygulama00
Alan Çalışması00
Derse Özgü Staj (Varsa) 00
Ödevler00
Sunum00
Projeler135
Seminer00
Ara Sınavlar125
Genel sınav140
Toplam100
Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı260
Yarıyıl Sonu Sınavının Başarı Notuna Katkısı140
Toplam100

AKTS (Öğrenci İş Yükü) Tablosu

Etkinlikler Sayısı Süresi Toplam İş Yükü
Ders Süresi 14 3 42
Laboratuvar 0 0 0
Uygulama000
Derse özgü staj (varsa)000
Alan Çalışması000
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi (Ön Çalışma, pekiştirme, vb)14228
Sunum / Seminer Hazırlama000
Proje18080
Ödevler000
Ara sınavlara hazırlanma süresi14040
Genel sınava hazırlanma süresi15050
Toplam İş Yükü31175240

Dersin Öğrenme Çıktılarının Program Yeterlilikleri İle İlişkilendirilmesi

D.9. Program YeterlilikleriKatkı Düzeyi*
12345
1. Makina mühendisliğinin farklı alanlarında bilgilerini uzmanlık düzeyinde geliştirebilecek ve derinleştirebilecek kuramsal ve uygulamalı bilgilere sahip olacaktır.    X
2. Bilim ve teknolojiye yenilik getirecek bilgi, beceri ve yetkinliğe sahip olur.   X  
3. Temel bilimler ve mühendislik bilimlerinin yöntemlerini karmaşık problemlerin çözümünde kullanır.  X  
4. Akademik çalışmalarının çıktılarını yayınlayarak bilim ve teknoloji literatürüne katkıda bulunur.     X
5. Bilime veya teknolojiye yenilik getiren, yeni bir bilimsel yöntem veya teknolojik ürün/süreç geliştiren ya da bilinen bir yöntemi yeni bir alana uygulayan kapsamlı bir çalışma yapar.   X  
6. Özgün bir araştırmayı bağımsız olarak baştan sona yürütebilir.  X  
7. Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan ve öngörülemeyen karmaşık sorunların çözümü için yeni stratejik yaklaşımlar geliştirebilecek ve sorumluluk alarak çözüm üretebilir.X    
8. Makina mühendisliği içinde uzmanlaştığı alanda karşılaştığı sorunların çözümlenmesini gerektiren ortamlarda liderlik yapabilir.X    
9. Makina Mühendisliği ile ilgili güncel gelişmeleri etkin bir şekilde izlemede yaşam boyu öğrenme felsefesinin ve olanaklarının farkındadır.  X  
10. Çalışmalarını yazılı veya sözlü olarak etkin biçimde, Türkçe veya İngilizce sunar.   X 
11. Bilimsel literatürü takip eder, yorumlar ve mühendislik problemlerinin çözümünde etkin olarak kullanır.  X   
12. Çalıştığı ve uzmanlaştığı alanının gerektirdiği düzeyde bilgisayar yazılımı ile birlikte bilişim ve iletişim teknolojilerini ileri düzeyde kullanabilecektir.  X  
13. Toplumsal sorumluluğunun farkındadır, bilimsel ve teknolojik gelişmeleri bilimsel tarafsızlık ilkesi ve etik sorumluluk bilinciyle değerlendirir.X    
14. Alanında özümsediği bilgiyi, problem çözme ve/veya uygulama becerilerini, disiplinlerarası çalışmalarda kullanabilecektir.X    

*1 En düşük, 2 Düşük, 3 Orta, 4 Yüksek, 5 Çok yüksek