Ders AdıKodu Yerel KrediAKTS Ders (saat/hafta)Uygulama (saat/hafta)Laboratuar (saat/hafta)
Filtre Tasarımı TeorisiMKT610537.5300
ÖnkoşullarYok
YarıyılGüz, Bahar
Dersin Diliİngilizce, Türkçe
Dersin SeviyesiDoktora
Dersin TürüSeçmeli @ Mekatronik Mühendisliği ABD Mekatronik Mühendisliği Doktora Programı (%30 İngilizce)
Seçmeli @ Mekatronik Mühendisliği ABD Mekatronik Mühendisliği Yüksek Lisans Programı (%30 İngilizce)
Seçmeli @ Mekatronik Mühendisliği ABD Mekatronik Mühendisliği Yüksek Lisans Programı (Tezsiz, İngilizce)
Ders KategorisiUzmanlık/Alan Dersleri
Dersin Veriliş ŞekliYüz yüze
Dersi Sunan Akademik BirimMekatronik Mühendisliği Bölümü
Dersin KoordinatörüHaydar Livatyalı
Dersi Veren(ler)Haydar Livatyalı
Asistan(lar)ıAhmet Kırlı, Mehmet Hakan Demir, Ahmet Taha Koru
Dersin AmacıBu dersin amacı, gerçek uygulama örneklerini de göstererek Kalman filtrelemesinin teorisini tanıtmaktır. Direkt teorik bir yaklaşımdan ziyade pratik uygulamalar MATLAB kullanımı ile ele alınarak sistemlerin matematik modellerinden yola çıkılıp, kestirimcilerin performanslarının sistem tasarım parametlerinin fonksiyonu olarak ele alınması, sistem denklemlerinin kararlı sayısal algoritmalarla gerçeklenmesi ve sonuçların doğrulanmasının gösterilmesi esas alınmıştır.
Dersin İçeriğiKalman Filtesine Giriş; Optimal Filtreleme Metotları Doğrusal Sürekli Sistemler; Doğrusal Ayrık Sistemler; Doğrusal Sistemlerin Gözlemlenebilirliği Rastgele Süreçler ve İhtimalli Sistemler; Rastgele Değişkenler ve İstatistiki Özellikleri Doğrusal Rastgele Modeller; Filtreleme ile Şekil Verme ve Durum Takviyesi Ortalama ve Kovaryans İlerletimi; Model Parametreleri ile İlişkilendirme Doğrusal Optimal Filtreler ve Tahminleyiciler; Kalman Filtresi; Kalman-Bucy Filtresi Korelasyonlu Gürültü Kaynakları; Matris Riccati Diferansiyel Denklemleri Kalman Filtre Uygulamaları Optimal Düzgünleştiriciler Sayısal Tatbik Metodları; Sayısal Yuvarlamanın Etkileri Karekök ve UD-Çarpanlı Filtreler Doğrusal Olmayan Filtreleme; Doğrusal-Gibi Filtreler ve Örnekleme Ön Filreleme ve Veri Reddetme Teknikleri; Kalman Filtresi Kararlılığı Ölçüm Optimizasyonu; İnnovasyon Analizi Seyrüsefer Uygulamaları
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
  • Introduction to Random Signals and Applied Kalman Filtering, 3rd ed., Brown, Wiley, 1997.
  • Kalman Filtering: Theory and Practice, 3rd ed., Grewal, Wiley, 2008.
Opsiyonel Program BileşenleriYok

Ders Öğrenim Çıktıları

  1. Rastlantısal süreçlerin temellerinin anlaşılması
  2. Doğrusal optimum kestirimcilerin yapılarının anlaşılması
  3. Kalman filtre uygulamaları için çözümler geliştirilmesi
  4. Optimal filtre tasarımı için ileri tekniklerin anlaşılması

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

HaftaKonularÖn Hazırlık
1Kalman Filtesine Giriş; Optimal Filtreleme MetotlarıDers referans kitabından ilgili bölümün incelenmesi.
2Doğrusal Sürekli Sistemler; Doğrusal Ayrık Sistemler; Doğrusal Sistemlerin GözlemlenebilirliğiDers referans kitabından ilgili bölümün incelenmesi.
3Rastgele Süreçler ve İhtimalli Sistemler; Rastgele Değişkenler ve İstatistiki ÖzellikleriDers referans kitabından ilgili bölümün incelenmesi.
4Doğrusal Rastgele Modeller; Filtreleme ile Şekil Verme ve Durum TakviyesiDers referans kitabından ilgili bölümün incelenmesi.
5Ortalama ve Kovaryans İlerletimi; Model Parametreleri ile İlişkilendirmeDers referans kitabından ilgili bölümün incelenmesi.
6Doğrusal Optimal Filtreler ve Tahminleyiciler; Kalman Filtresi; Kalman-Bucy FiltresiDers referans kitabından ilgili bölümün incelenmesi.
7Korelasyonlu Gürültü Kaynakları; Matris Riccati Diferansiyel DenklemleriDers referans kitabından ilgili bölümün incelenmesi.
81. ArasınavÖnceki ders konularının tekrarı
9Kalman Filtre UygulamalarıDers referans kitabından ilgili bölümün incelenmesi.
10Optimal DüzgünleştiricilerDers referans kitabından ilgili bölümün incelenmesi.
11Sayısal Tatbik Metodları; Sayısal Yuvarlamanın EtkileriDers referans kitabından ilgili bölümün incelenmesi.
12Karekök ve UD-Çarpanlı FiltrelerDers referans kitabından ilgili bölümün incelenmesi.
132. ArasınavÖnceki ders konularının tekrarı
14Doğrusal Olmayan Filtreleme; Doğrusal-Gibi Filtreler ve ÖrneklemeDers referans kitabından ilgili bölümün incelenmesi.
15Ölçüm Optimizasyonu; İnnovasyon Analizi, Seyrüsefer UygulamalarıDers referans kitabından ilgili bölümün incelenmesi.
16Final sınavıÖnceki ders konularının tekrarı

Değerlendirme Sistemi

EtkinliklerSayıKatkı Payı
Devam/Katılım
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Derse Özgü Staj
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Ödev525
Sunum/Jüri
Projeler
Seminer/Workshop
Ara Sınavlar240
Final135
Dönem İçi Çalışmaların Başarı Notuna Katkısı
Final Sınavının Başarı Notuna Katkısı
TOPLAM100

AKTS İşyükü Tablosu

EtkinliklerSayıSüresi (Saat)Toplam İşyükü
Ders Saati163
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Sınıf Dışı Ders Çalışması167
Derse Özgü Staj
Ödev510
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Projeler
Sunum / Seminer
Ara Sınavlar (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)16
Final (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)110
Toplam İşyükü :
Toplam İşyükü / 30(s) :
AKTS Kredisi :
Diğer NotlarYok