Skip to main content

Tanıtım

Genel Tarihçe

Otomatik Kontrol Sistemleri doğanın bir parçasıdır. Bu konudaki en önemli örnek insan vücududur. Pankreasın kan şekerini kontrol etmesi, yükseklere çıkıldıkça adrenalinin kalp atışıyla beraber yükselip hücrelere daha çok oksijen taşınmasını sağlaması insan vücudundaki Otomatik Kontrol Sistemlerinin başlıcalarıdır.

Otomatik Kontrol Sistemlerinin kullanılma fikri eski çağlara kadar dayanmaktadır. En eski kontrol sistemi M.Ö. III. Yüzyılda İskenderiye'de Ktesibios tarafından geliştirilen debi kontrolüdür. Bu yöntem su saatlerindeki debinin kontrolünde kullanılmıştır. Ktesibios’tan sonra Byzantion’lu Filyon, kandillerdeki yağ seviyesinin kontrolü üzerinde çalışmıştır. M.S. I. Yüzyılda İskenderiye’li Heron sabit hızla sıvı akışı regülatörünü geliştirmiştir. Bu sistemde şamandıra ve sifon yardımıyla suyun v sabit hızında akması sağlanmıştır.

Yakın çağlara gelindiğinde Cornelis Drebbel tarafından keşfedilen kuluçka ünitesinin sıcaklığının kontrol sistemi (1620) görülmektedir. Sistemde kullanılan sıcaklık algılayıcısı, içinde alkol ve civa, etrafında ise su dolu bir cam taşıyıcıdan oluşmaktadır. Ateş, kutuyu ve suyu ısıttığında, alkol genleşir ve kol yukarıya hareket ederek damperin bacanın üstüne doğru yaklaşmasını sağlar. Kutu soğuduğu zaman alkol büzüşür, damper kol tarafından aşağıya çekilir ve ateş alevlenir. İstenilen sıcaklık değeri kolun uzunluğu ile ayarlanır.

Hız kontrolüne ait ilk örnek dönen top sarkaçlarının kullanımıyla değirmenler üzerinde uygulanmıştır. Governör adı verilen bu eleman, 1788’de James Watt tarafından buhar makinalarında kullanılmıştır.

Kontrol sistemleri hakkında ilk matematiksel çalışma 1868 yılında J. C. Maxwell tarafından yayınlanan “On Governors” adlı makaledeki kararlılık çalışmasıdır. Bu makalede Maxwell, Governör’ün diferansiyel denklemlerini çıkartıp denge noktası etrafında doğrusallaştırıp, sistem kararlılığının karakteristik denklemin kutuplarının negatif olmasıyla mümkün olacağını göstermiştir. 1877’de E. J. Routh karakteristik denkleme göre kararlılık kriterini geliştirerek ödül almıştır. 1893’te ise Rus matematikçi A. M. Lyapunov, hareketli sistemlerin kararlılığı üzerine çalışmış, lineer olmayan diferansiyel denklemlerle hareketi incelemiştir. Lyapunov’un çalışmaları Durum Değişkenleri yaklaşımının temelini oluşturmaktadır. Fakat bu yaklaşım ancak 1958’de kontrol literatürüne girmiştir.

Bu gelişmeleri 1932’de Nyquist’in frekans döngü cevabından kararlılık analizi ve 1936’da Callendes ve arkadaşları tarafında geliştirilen ilk PID kontrol sistemi izlemiştir.

Uçak kontrolü üzerine çalışan W. R. Evans, 1948’de Kök Yer Eğrileri yöntemini geliştirerek karakteristik denklemde parametre değişimine göre sistem davranışını incelemiştir. 1964’te Bellman ve Kabala tarafından geliştirilen geribesleme kuvvetlendiricisi, geribeslemeli kontrol sistemlerinde önemli bir yere sahiptir.

Otomatik Kontrol Sistemlerine ilişkin gelişmeler günümüzde büyük bir hızla devam etmektedir ve günlük yaşantımızın vazgeçilmez bir parçası haline gelmiştir.

Bölüm Tarihçesi

Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Bölümü, 2009 yılında Yıldız Teknik Üniversitesi Elektrik-Elektronik Fakültesi altında 8 öğretim üyesi ve 10 araştırma görevlisinden oluşan akademik kadro ile kurulmuştur. Bölümün kuruluşunda da yer alan akademik kadro 2010 yılında Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği bölümüne kadro geçişleri yapılana kadar Elektrik Mühendisliği bölümünde Kontrol ve Kumanda Anabilim Dalında görev yapmıştır.

2011 yılında %30 İngilizce programına ilk öğrenci alımını yapan bölüm, 2013 yılında % 100 İngilizce programına ilk öğrencilerini kabul etmiştir. Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Bölümü’nde şu anda hem %30 İngilizce ve % 100 İngilizce olmak üzere 2 farklı lisans programını yürütülmektedir. 2015 yılında %30 İngilizce programından ilk mezunlarının veren YTÜ Kontrol ve Otomasyon Müh. bölümünden 2017 yılında da % 100 İngilizce programında ilk mezunların verilmesi hedeflenmektedir. Bölüm bünyesinde lisans programlarına ek olarak 2002 yılından bu yana yüksek lisans ve doktora programları da yürütülmektedir.

Bölümün kuruluş aşamasında var olan Sayısal Elektronik ve Analog Elektronik Laboratuarlarına ilaveten Üniversitemiz Yıldız-Beşiktaş Kampüsü’nde uluslararası 2 adet Endüstriyel Otomasyon Teknolojileri Laboratuarları (Phoenix Contact (2005 Haziran)) ve Omron (2006 Kasım) bulunmakta idi. Davutpaşa Kampüsü’ne 2011 Ağustos döneminde taşındığımızda bu uluslar arası laboratuarlar çağın teknolojilerine göre yenilenerek daha büyük hacimlerde yer almışlardır.

Diğer taraftan bu laboratuarlara ilaveten uluslararası Schneider Electric Hareket Kontrolü ve Otomasyon Laboratuarı, HIMA Safety PLC-Güvenlik Sistemleri Laboratuarı ve Yorum Otomasyon’un Unitronics (PLC+HMI) Laboratuarı kurulmuş bulunmaktadır. Omron, ayrıca bir “Competence Center” kurmuş olup toplam laboratuar alanı bu firma için 400 m2’ye ulaşmıştır.  Davutpaşa Kampüsü’nde Kontrol Sistem Tasarımı Laboratuarı, CAD Laboratuarları, Ölçme ve Enstrumentasyon Laboratuarı, Hareket Kontrol Laboratuarının yanında Mikrodenetleyici Laboratuarı da hizmet vermektedir. Gerek öğrencilerimizin, gerek öğretim üyelerimizin gerekse de sanayicilerimizin problemlerine çözüm bulmak amacı ile Üniversite-Sanayi işbirliği çerçevesinde tüm laboratuarlarımız Bilim ve Teknoloji dünyasında yerlerini almışlardır.