Çankaya Üniversitesi Mekatronik Mühendisliği Bölümü Ders Kataloğu
(Müfredat 2024)
ZORUNLU DERSLER
1.YIL / GÜZ
MECE 101 Mekatronik Mühendisliği için Sayısal Hesaplama Araçları (2 0 2) (2 AKTS)
Değişken tanımlama, vektör tanımlama, matris tanımlama, Temel matematiksel ve mantıksal operatörler, özel operatörler, Koşullu önermeler, Döngüler, 2 boyutlu ve 3 boyutlu eğrilerin çizimi, yüzey çizimleri, Fonksiyon tanımlama ve çağırma, SIMULINK hakkında temel tanımlar.
MECE 113 Bilgisayar Destekli Çizim I (2 2 3) (5 AKTS)
Mühendislik çizimine giriş, Temel ögelerin geometrik yapısı, İzdüşüm teorisi, Dikey İzdüşüm, İzometrik Görünüşler Ölçülendirme, Kesitleme, Mühendislik çizimin sunum teknikleri-Yazdırma başlık blokları, Katı Modellemeye Giriş.
1.YIL / BAHAR
MECE 114 Bilgisayar Destekli Çizim II (3 0 3) (4 AKTS)
Teknik resim ve montajlamaya giriş, Dişli bağlantı elemanları, Pinler, perçinler, yaylar ve anahtarlar, Dişliler, kamlar, Tolerans ve yüzey kalitesi işaretleri, Katı Modellemeye Giriş, Katı özelliklerin yapımı, Modellerin çizim detaylarına aktarılması, Montaj modelleme.
MECE 104 Mekatronik Mühendisliğinin Temelleri (2 0 2) (3 AKTS)
Mekatronik Mühendisliğine Giriş: Mekatronik Mühendisliği’nin tarihçesi, gelişimi ve araçları, Girişimcilik ve Yenilikçilik, Makine Mühendisliği: tarih, alt disiplinler, ilgili disiplinler, mekanik büyüklükler ve tanımları, boyutları ve birimleri, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği: tarih, alt disiplinler, ilgili disiplinler, elektriksel büyüklükler ve tanımları, elektrik birimleri, Robotik: Robot kolu için VAL3 programlamanın temelleri., Kontrol Mühendisliği: Kontrol Mühendisliği, Kontrol Mühendisliği bileşenleri, sensörler, aktüatörler, kontrolörler tanımı, Mühendislik Etiği, Etik sorumluluk bilinci; tarafsız, ayrımcılık yapmadan, her türlü farklılığa açık olma bilinci, BM Sürdürülebilir Kalkınma Hedefleri kapsamında mühendislik uygulamalarının toplum, sağlık ve güvenlik, ekonomi, sürdürülebilirlik ve çevre üzerindeki etkileri hakkında bilgi, Hata Analizi: Hata analizinin ön tanımı, raporlama ve belirsizliklerin kullanılması, Üretim süreçleri, Elektrik ve Elektronik Laboratuvara Giriş: Cihazlar, ekipman, devre bileşenleri, direnç okuma, BM Sürdürülebilir Kalkınma Hedefleri kapsamında mühendislik uygulamalarının toplum, sağlık ve güvenlik, ekonomi, sürdürülebilirlik ve çevre üzerindeki etkileri hakkında bilgi
2.YIL / GÜZ
MECE 203 Statik (3 0 3) (5 AKTS)
Statik prensipleri, vektörler, Serbest cisim diyagramı, moment tanımı, ikiz kuvvet momenti, Düzlemsel kuvvetler, toplam kuvvet sistemi, denge denklemleri, Ağırlık merkezi, Destekler, destek tepkileri, sistemleri statik olarak belirleme, Yükler,kirişler, Düzlem kafesleri ve çözüm metodları, Kablolar ve kendi ağırlığına bağlanmış kablolar, Sürtünme( Kuru sürtünme), Sürtünme( vidaların sürtünme kuvvetleri, düz kayışlar, diskler, yuvarlanma direnci), Yayılı yükler ve hidrostatik kuvvetler, Uzay kafesleri ve çözüm metodları, Üç boyutlu kuvvet sistemleri, kuvvet sisteminin bileşimleri, denge denklemleri, Edimsiz iş, denge kararlılığı,potansiyel enerji.
MECE 223 Sayısal Tasarım (3 2 4) (6 AKTS)
Sayı Sistemleri, Sayı Kodları ve Kaydediciler; Boolean Cebri, Diğer Mantık Fonksiyonları: NAND, NOR, XOR; Karnaugh Haritaları ile Sadeleştirme; NAND ve XOR Uygulamaları, Devre Analizi Prosedürü, Kombinasyon Tasarım Prosedürü; İkili Toplayıcılar ve çıkartıcılar; Büyüklük Karşılaştırıcılar ve Çoklayıcılar; Resitasyon; Kodlayıcılar ve kod çözücüler; Sıralı Devreler: Sürgüler; Sıralı Devreler: Flip Floplar, Sıralı Devreleri Analiz Etme; Sonlu Durum Makinesi Tasarım Prosedürü; Kaydırmalı yazma, sayaçlar; Bellek ve Programlanabilir Mantık; Resistasyon.
MECE 210 İmal Usülleri (3 2 4) (5 AKTS)
Geleneksel Döküm İşlemleri, Çağdaş Döküm İşlemleri, Metallerin Sıcak ve Soğuk İşlenmesi, Sac İşleme, Toz Metalurjisi, Talaşlı İmalat, Geleneksel Olmayan İşleme, Eklemeli İmalat.
MECE 235 Devre Teorisi I (2 2 3) (5 AKTS)
Temel Devre Miktarları, (Yük, Akım, Gerilim, Enerji, Güç, Kaynaklar), Ohm Yasası, Kirchhoff Akım Yasası (KCL) ve Kirchhoff Gerilim Yasası (KVL), Seri ve Paralel Direnç ve Gerilim ve Akım Bölümü, Düğüm Analizi (Düğüm gerilimi yöntemi), Mesh Analizi (mesh akımı yöntemi), Süperpozisyon, Maksimum güç transferi, Delta-Y dönüşümü, Thevenin ve Norton eşdeğer devreleri, Kaynak dönüşümü, Temel periyodik dalga formları (Sinüs dalgası, Üçgen dalga, Kare dalga), Kök ortalama kare ve ortalama değerler, Basit dirençli AC+DC devreleri, karmaşık sayılar, Birim adım fonksiyonu, Birim rampa fonksiyonu, Darbe fonksiyonu, Dublet fonksiyonu, Kondansatörler, indüktörler, başlangıç durumu modelleri, Birinci dereceden devreler (RC, RL devreleri), İkinci dereceden devreler (RLC, LC devreleri), Anahtarlama Devreleri, Anahtarlama İşlemleri, Diyot Devreleri.
2.YIL / BAHAR
MECE 206 Dinamik (3 0 3) (4 AKTS)
Doğrusal Kinematik, Genel Eğrisel Hareket, İki Parçanın Mutlak Bağımlı Hareket Analizi, Parçacıkların Kinetiği, Kuvvet ve İvme, Newton’un Hareket Kanunları, Parçacıkların Bir Sisteminde Hareket Denklemi, Merkezi-Kuvvet Hareket ve Mekan Mekaniği, Bir parçacığın kinetiği, İş ve Enerji, Bir Kuvvetin İşi, İş ve Enerji Prensibi, Enerjinin Korunumu, Parçacık, İmpuls ve Momentum Kinetiği, Doğrusal Dürtü ve Momentum Prensibi, Hareket Denklemleri, Öteleme, Sabit Bir Eksen Etrafında Dönme, Genel Düzlem Hareketi, R ijit Cismin Düzlemsel Kinematiği, Rijit Cisim Hareketi, Katı Bir Cismin Düzlemsel Kinetiği, İş ve Enerji, Kinetik Enerji, Bir Kuvvetin İşi, Çarpma, Açısal Momentum, Bağıl Hareket Analizi, Dönen Eksenler Kullanılarak Bağıl Hareket Analizi, Rijit Bir Cismin Düzlemsel Kinetiği, Kuvvet ve İvme, Eylemsizlik Momenti, Katı Bir Cismin Düzlemsel Kinetiği, İmpuls ve Momentum, Doğrusal ve Açısal Momentum.
MECE 202 Mukavemet (3 0 3) (5 AKTS)
Deforme olabilen cisimlerin dengesi, normal, kayma ve yatak gerilmeleri, Emniyetli gerilme, emniyet katsayısı, deformasyon, Normal ve kayma gerinimi, çekme deneyi, Hooke kanunu, Poisson oranı, Eksenel yükleme altındaki elemanlarda deformasyon, süperpozisyon prensibi, Statikçe belirsiz eksenel yüklü elemanlar, ısıl gerilmeler, Burulma denklemi, güç iletimi, Statikçe belirsiz burulma yüklemesi altındaki elemanlar, Kesme kuvveti ve eğilme momenti diagramları, eğilme formülü, Düşey kesmenin etkisinde kayma gerilmesi denklemi, kirişlerde kayma gerilmesi, Birleşik yükleme durumunda gerilme durumunun belirlenmesi, Düzlem gerilme transformasyon denklemleri, Mohr çemberi, Düzlem gerinim durumunda gerinim transformu, Kirişlerde eğim ve sehim, integrasyon metodu
MECE 234 Devre Teorisi II (2 2 3) (5 AKTS)
Başlangıç AC analizi, Yüksek mertebeden devrelerin gösterimi ve karakterizasyonu (Durum uzayı gösterimi, Kararlılık, Kararlı durum ve Sinüzoidal kararlı durum, fazörler), Sinüzoidal kararlı durum analizi (fazörler, empedans, karmaşık güç), Laplace dönüşümü ve Laplace dönüşümünün devre analizi için uygulanması, Ağ fonksiyonları, Transfer fonksiyonları, Yükleme etkisi, Filtreler, Frekans Tepkisi
MECE 218 Sinyal ve Sistemlerin Temelleri (3 2 4) (5 AKTS)
Sinyallerin frekans bölgesinde gösterimi; Sürekli ve ayrık zamanlı sinyaller, Sinyal karakteristiği ve modeller; Sinyal modelleri (Sinüs Sinyalleri, Eksponansiyel Sinyaller, Sönüm ve büyüme sinyalleri), Birim adım fonksiyonları, Birim Dikdörtgen, Birim Rampa, İmpulsif sinyaller, Kaydırma Özelliği ); Konvülüsyon; Resitasyon; Sürekli zamanlı Fourier Dönüşümü; Kesikli zamanlı Fourier Dönüşümü; Fourier Dönüşümü teoremi; Modülasyon ve Demodülasyon; Dürtü dizileri, periyodik sinyaller ve örnekleme; Laplace dönüşümü ve Z dönüşümü; Mekatronik sistemleri uygulamaları; Resitasyon.
MECE 212 Olasılık ve Rastgele Süreçler (3 0 3) (4 AKTS)
Olasılık Teorisine Genel Bakış, Olasılık, Örnek Uzayları ve Olay Sayma Teknikleri, Permütasyonlar ve Kombinasyonlar, Koşullu Olasılık, Beklenen Değer, Varyans, Standart Sapma, Bağımsızlık, Olasılık Örnek Soruları, Rastgele Değişkenler, Ayrık Rastgele Değişkenler, Olasılık Dağılımları ve Ayrık Rastgele Değişkenlerin Beklenen Değeri. Binom Olasılık Dağılımı. Sürekli Rastgele Değişkenler, PDF, CDF. Normal Dağılım. Ortak Olasılık Dağılımları, Merkezi Limit Teoremi, Kovaryans ve Korelasyon, Rastgele İşlemler, Olasılığın Mühendislik Problemleri
3.YIL / GÜZ
MECE 386 Kontrol Teorisi (3 2 4) (5 AKTS)
Geribildirim Döngüsünün Tanıtımı, Temel Modelleme Kavramları, Modelleme: Doğrusal Sistemler – Blok Diyagramlar, Modelleme: Doğrusal Olmayan Sistemler ve Doğrusallaştırma – Blok Diyagram Basitleştirmeleri, Modelleme: Durum Uzayı ve Frekans Alanı Gösterimi, Sistem Analizi: Transfer Fonksiyonlarının Kutupları ve Sıfırları, Sistem Analizi: Kararlılık Tanımları ve Kriterleri, Sistem Analizi: Dinamik Davranış ve Performans Kriterleri, Kontrol Döngüsü Analizi: Nyquist Diyagramı, Kontrol Döngüsü Analizi: Kök Yer Eğrileri, Kontrol Döngüsü Analizi: Bode Grafiği, Kontrol Döngüsü Sentezi: Kök Yeri Kullanılarak PID Kontrolü, Kontrol Döngüsü Sentezi: Bode Grafiği Kullanılarak PID Kontrolü, Kontrol Döngüsü Sentezi: Durum Geribildirim Kontrolü – Kontrol Edilebilirlik, Kontrol Döngüsü Sentezi: Durum Gözlemci Tasarımı – Gözlemlenebilirlik
MECE 307 Makine Elemanları I (3 0 3) (5 AKTS)
Gerilme analizi, statik tasarım kriterleri, Statik yükleme altında statik tasarım kriterleri, Yorulma yüklemesi altında tasarım kriterleri, Mil ve akslar, Cıvatalı bağlantılar, Güç cıvataları ve kamalar, Kama ve pimler, Sıkı geçme bağlantıları, toleranslar, Kaynaklı bağlantılar, Kaynaklı ve lehimli bağlantılar, Perçinli bağlantılar, Yaylar.
MECE 349 Analog Elektronik (3 2 4) (5 AKTS)
Yarıiletken Diyotlar, Diyot Uygulamaları, Bipolar Kavşak Transistörleri (BJT’ler), BJTleri DC Öngerilimleme, Alan Etkili Transistörler (FET’ler), FET DC Öngerilimleme (JFET, MOSFET), BJT Modelleme-Küçük Sinyal Analizi, FET Modelleme-Küçük Sinyal Analizi, MOSFET modelleme ve küçük sinyal analizi, RC ağlarının frekans tepkisi, BJT ve FET amplifikatörlerinin frekans tepkisi, Diferansiyel ve Operasyonel Amplifikatörler (Op-Amp’ler), Op-Amp uygulamaları, Doğrusal Dijital Entegre Devreler (IC’ler), Analog-Dijital ve Dijital-Analog Dönüştürücüler, Negatif Geri Besleme ve Osilatörler, Güç Amplifikatörleri, Regülatörler, Diyak, Triyak, Silikon Kontrollü Doğrultucu, Diğer Doğrusal Olmayan Devre Elemanları
MECE 301 Makine Teorisi I (3 0 3) (4 AKTS)
Giriş, Kinematik Temelleri: Eklemlerin ve mekanizmaların serbestlik derecesi, özel durumlar, Kinematik Temelleri: Grübler denklemi, kinematik sayım, sınıflandırma, Döngü Kapama Denklemleri Kullanılarak Konum Analizi, Hız Analizi ve Tekil Konumlar, İvme Analizi, Dört Link Mekanizmaları: Grashof’un kuralı, aktarım açısı, kuplör pozisyon sentezi, Dişli Takımları, Vektör Statik Kuvvet Analizi, Vektörel Dinamik Kuvvet Analizi.
3.YIL / BAHAR
MECE 302 Algılayıcılar ve Ölçme (3 2 4) (5 AKTS)
Ölçüm Sistemleri: Giriş ve Örnekler, Ölçüm Sistemleri: Dönüştürücüler ve Veri Toplama, Ölçüm Sinyalleri: Özellikler, Ayrıştırma, Ölçüm Sinyalleri:Belirsizlik ve Hata Analizi, Ölçüm Güvenilirliği, Verilerin grafiksel gösterimi: Eğri uydurma ve Regresyon teknikleri, Ölçüm sisteminin Kalibrasyonu, Sıcaklık Sensörleri: Dirençli ve Termokupllar, Kuvvet ve Tork Sensörleri: Endüktif, Dirençli, Kapasitif ve Piezo dirençli, Basınç Sensörleri: Kapasitif ve Piezoresistif, Pozisyon ve Mesafe Sensörleri: Dirençli ve Kapasitif, Pozisyon ve Mesafe Sensörleri: Mutlak, Artımlı ve Darbe, Hız ve İvme: Mekanik, Endüktif, Dirençli ve Kapasitif, Akış Sensörleri: Dirençli ve Mekanik.
MECE 308 Mekatronik Sistem Tasarımı I (3 0 3) (5 AKTS)
Rulmanlı yatak, Dişli Genel, Düz ve sarmal dişliler, Konik ve sonsuz dişli, Esnek mekanik elemanlar, Debriyajlar, frenler, Dişli Kutusu Tasarımı, Makine tasarımında optimizasyon.
MECE 306 Mekatronik Mühendisliği için Bilgisayar Programlama (2 2 3) (5 AKTS)
Temel programlama yapılarına giriş, Mikroişlemci ve mikrodenetleyici sistemlerinin temelleri, Ölçüm ve aktüatörlerin entegrasyonu, Kesinti Yönetimi ve İşleyiciler, Sensör Veri İşleme, Veri filtreleme ve düzeltme teknikleri, Durum makinesi kavramı ve uygulamaları, Kontrol algoritmalarının uygulanması, Test etme, Hata Ayıklama ve Sorun Giderme.
MECE 340 Elektromekanik Enerji Dönüşümü (3 0 3) (3 AKTS)
Elektromekanik enerji dönüşümünün tanımı. Temel yasaların gözden geçirilmesi. Manyetik devrelerin analizinde gerekli olan temel yöntemler ve kavramlar, Elektromekanik enerji dönüşümünün tanımı. Temel yasaların gözden geçirilmesi. Manyetik devrelerin analizinde gerekli olan temel yöntemler ve kavramlar, Bağlantılı Endüktörler, Üç Fazlı Devreler, Üç Fazlı Devreler, Transformatörler: İdeal ve fiziksel modeller, tam ve yaklaşık eşdeğer devreler ve eşdeğer devre ve transformatör testi. Açık devre ve kısa devre testleri, üç fazlı transformatörler, voltaj regülasyonu, transformatör verimliliği kullanılarak transformatör eşdeğer devresinin belirlenmesi., Tek ve çoklu uyarılmış sistemler. Kalıcı mıknatıs sistemlerinde kuvvet ve tork. Depolanmış enerjinin tanımı ve hesaplanması. Motor ve jeneratör işlemleri için enerji dengesi. Kuvvet ve tork hesaplaması., DC makine temelleri. Endüklenen voltaj ve tork denklemleri. Eşdeğer devre. Ayrı uyarılmış, şönt, seri ve bileşik DC makineler. Hız ve voltaj regülasyonu ve verimliliği. Kalıcı mıknatıslı DC makineler., AC makine temelleri. Dönen alanlar ve kutup kavramı. MMK ve akı dağılımları. Gerilim ve tork üretimi., Üç fazlı endüksiyon motorları: Çalışma prensipleri ve yapı. IM türleri. Eşdeğer devre yoluyla analiz. Eşdeğer devre parametrelerinin hesaplanması. Hız kontrolü., Senkron makineler: Prensipler ve yapı. Eşdeğer devre ve analiz. Fazör analizi. Güç ve tork ilişkisi. Yük altında çalışma, Özel motor tipleri ve DC motor kontrolü: BLDC motorun çalışma prensipleri, DC motor dinamik modeli, DC motor hızı, konumu ve tork kontrolü.
MECE 304 Mekatronik Mühendisliği için Yapay Zeka (3 0 3) (4 AKTS)
Giriş: Yapay Zeka Nedir? Etkenler ve Ortamlar, Ortamların Doğası, Etkenlerin Yapısı: Etken programları, Basit refleks etmenleri, Model tabanlı refleks etmenleri, Hedef tabanlı etmenler, Fayda tabanlı etmenler, Öğrenme etmenleri, Arama ile Sorunları Çözme, Çözüm Arama, Bilgisiz Arama Stratejileri, Bilgili (Sezgisel) Arama Stratejileri, Bilgi Tabanlı Etkenler, Muhakeme, Gelişmiş Arama Stratejileri, Birinci Dereceden Mantık, Basit Kararlar Alma, Öğrenme, Gözetimli Öğrenme, Gözetimsiz Öğrenme, Güçlendirme Öğrenmesi, Optimizasyonun tanımı, Temel optimizasyon yöntemleri, Sinir Ağları, Genetik Algoritmalar, Genetik Programlama, Bulanık Mantık.
MECE 336 Mikroişlemciler I (3 2 4) (5 AKTS)
Giriş, ders açıklaması, ekipman, genel mikroişlemci bileşenleri ve mimarisi, Dijital tasarım kavramlarının gözden geçirilmesi, Arm Cortex M4 Mimarisi, Dahili Kayıtlar, Derleme, Adresleme Modları, ARM Derleme, Dallanma, koşullandırma, koşullu dallanma, yönergeler, Daha Fazla Aritmetik Talimat, daha fazla Koşullu Dallanma, “if-else” ifadeleri, “for-while” döngüleri, Bağlantı Kaydı, Alt yordamlar ve parametre geçişi, yığın, iç içe alt yordam çağrıları, Yığınlarla parametre geçişi, bellek adresleme, değişkenler, işaretçiler, baytlık, Rastgele Sayı Üreticisi, İşaretçiler, diziler, genel değişkenler, karakterler, dizeler, alıştırmalar, ASCII kodları ve dizeleri, Bazı alıştırmalar ve GPIO’ya giriş, GPIO – Genel Amaçlı Giriş/Çıkış ve Kesmelere Giriş, Kesintiler, Kesintiler ve NVIC bazı alıştırmalar, Mikroişlemcilerde Zamanlayıcılar, Seri Arayüzleme
4.YIL / BAHAR
MECE 309 Mekatronik Sistem Tasarımı II (3 0 3) (5 AKTS)
Mekatronik Sistem Tasarım Süreci: Genel Bakış ve Mimari, Mekatronik Sistem Tasarım Süreci: Örnekler, Mekatronik Sistemler için, Sensörler, Girdi Sinyali Koşulları: Analogtan Dijitale Dönüştürme, Girdi Sinyal Koşulları: Analog ve Dijital Filtreler, Mekatronik Sistemler için Aktüatörler, Çıktı Sinyali Koşullandırması, Mekatronik Sistemlerin Modellenmesi ve Kontrolü, Mikrodenetleyiciler: Aritmetik, Veri Türleri ve Programlama Dilleri, Mikrodenetleyiciler: Gömülü Sistemler için Program Yapıları, Mikrodenetleyiciler: Çevre Birimleri, Güç kaynakları, Piller, Voltaj Regülasyonu, Dijital ve Analog Devre Örnekleri, Proje Yönetimi, Prototipleme ve Sorun Giderme.
MECE 401 Robotiğe Giriş (3 2 4) (5 AKTS)
Robot tipleri ve özellikleri, Homojen Dönüşümler, Kinematik Denklemler ve Çözümleri, Diferansiyel İlişkiler, Dinamik, Statik Kuvvetler, Kontrol, Robotlar için Yapay Zeka
MECE 407 Yenilikçi Mühendislik Analizi ve Tasarımı (1 2 2) (3 AKTS)
Proje Tanımı, Literatür Araştırması: Tasarım Metodolojisi, Analiz, Kavramsal Tasarım, Proje Sunumu, Tasarım: Yazılım / Donanım geliştirme, Tasarım Doğrulaması, Proje Raporu ve Tasarım Dökümantasyonu, Proje sunumu.
4.YIL / GÜZ
MECE 403 Otonom Sistemler Tasarımı (2 2 3) (4 AKTS)
Otonom Sistemler kavramına giriş, Mobil Otonom Sistemler Kinematiği, Algılama, Otonom sistemler için planlama, Tanıma, Otonom Sistemler için kontrol sentezi, Lokalizasyon.
MECE 408 Yenilikçi Mühendislik Tasarımı ve uygulaması (1 2 2) (3 AKTS)
Tasarım: Yazılım / Donanım Geliştirme, Proje Sunumu, Sistemi entegre etme ve test etme, Tasarım Doğrulama / Proje Raporu, Proje Raporu, Proje Sunumu.