Özet Bir bilim dalının tarihi hakkında bahsedebiliyorsak, o bilim dalı olgunlaşmış demektir. Otomatik kontrolün temel felsefesi geri besleme kavramı üzerinedir. Geri besleme kavramının bilinçli bir şekilde ortaya çıkışı 19. yüzyılın sonlarına kadar gitse de, bu kavram bilinçsiz biçimde Antik çağlardan bu yana birçok farklı alanda uygulanmıştır. Bu bağlamda otomatik kontrol, köklü bir tarihe sahiptir. Kontrolün tarihte ilk uygulamaları, zamanın belirlenmesi problemliyle ilgilidir. Başlangıçta bu amaçla güneş saatleri kullanılmıştır. Fakat geceleri özellikle de dua ve ayinlerin zamanlarının belirlenmesinin gerekliliği, güneş saatlerinin de karanlıkta kullanılamaması, su saatlerinin geliştirilmesi ihtiyacını doğurmuştur. İlk su saatlerinde düzgün şekilli bir kaba su doldurulmuş ve alt kısmında açılan delikten akan ya da kapta kalan su miktarı izlenerek zaman tahmini yapılmıştır. Ancak kaptan serbest biçimde akan su miktarı zamanla değişmektedir ve bu problem MÖ 1400’de Mısır'da kabın şekli değiştirilerek giderilmeye çalışılmıştır. Helenistik döneme gelindiğinde, Ktesibios tarafından önerilen şamandıralı düzenekle, suyun serbest akış hızı sabit hale getirilmiş böylece zamanın belirleme problemi çözüm geliştirilmiştir. Oluşturulan sistemin çalışma prensibi, günümüz matematiksel araçlarıyla analiz edilmiş ve kullanılan mekanik yapı ile oransal kontrol yapıldığı, debi regülatörü elde edildiği sonucu çıkarılmıştır. Benzer şekilde, şamandıralı sifon düzenekleriyle de sabit akış hızı elde edilmiştir. Zamanın tayini dolayısıyla suyun serbest akış hızının kontrolü için yapılmış çalışmalara örnekler artırılabilir. El-Cezeri, mevsimleri ve değişen gece gündüz sürelerini dikkate alarak bir düzenek oluşturmuş, suyun akış hızını buna göre ayarlayarak zamanın tayini problemini çözmüştür. Ancak mekanik sistemlerin geliştirildiği dönem dikkate alındığında, otomatik kontrol kuramının bilinçli bir şekilde uygulanmadığı, çözümlerin sezgisel olarak geliştirildiği açıktır. Bu tip örneklerin yer aldığı en önemli eserlerden birisi 9. yy.’da yazılmış Kitab Al-Hıyal’dir. Bu kitapta şamandıralı valf, boru, çift sifon gibi yapılar kullanılarak farklı amaçların yerine getirilebildiği görülmektedir. Geliştirilen sistemler " The book of Banû Mûsâ bin Shakir Interpreted in sense of modern system and control engineering “kitabında, otomatik kontrol kuramı temelli incelenmiş ve kullanılan kontrol teknikleri gösterilmiştir. Zaman probleminin çözümü için diğer gelişmelere kıyasla yakın tarihte yer alan Takiyeddîn’in çalışmalarının incelenmesi de değerlidir. Takiyeddîn Osmanlı döneminin önemli bir bilim insanıdır. Mekanik saatler üzerinde çalışmış ve bu alanda bilinen ilk kitabı yazmıştır. Zemberekli saat düzeneklerinde ikincil makara düzenini uygun bir şekilde ayarlayarak moment aktarımını dolayısıyla dönüş hızını sabit tutmuş ve zamanın belirlenmesi problemine farklı bir çözüm getirmiştir Tarihsel gelişmelere bakılırsa, zaman probleminin çözümü dışında, otomatik kontrol kuramının kullanıldığı diğer önemli bir alan değirmenlerdir. Bu yapılarda ana milin dönüş hızının uygun bir seviyede tutulması ve öğütme işleminin yapıldığı taşlar arasında mesafenin ayarlanması yapının etkin biçimde çalışması için çözülmesi gereken önemli problemlerdir. İlk dönemde gerekli ayarlamalar değirmenci tarafından manuel olarak gerçekleştirilmiştir. Fakat daha sonra ana mile bağlanan ve bunun dönüş hızıyla açıklığı artıp azalan iki adet taş ile birlikte kurulan düzenekle, değirmen taşları arasındaki mesafe ve basıncı düzenlenmiştir. Değirmenlerde kullanılan bu çift taş daha sonra geliştirilip guvernör olarak tanınacak araçtır. James Watt, guvernörü buharın silindirlere girişini düzenlediği buhar motorunu kontrol edecek şekilde uyarlamıştır. Yel değirmenlerinde, daha kuramı ortaya atılmamışken, sezgisel olarak sistem kontrol amacıyla kullanılan araç daha sonra sanayi devriminin yapı taşı olmuştur. James Maxwell ise, Fleeming Jenkin'in guvernörünün dinamik denklemlerini yazmıştır ve elde ettiği kararlılık koşullarının daha sonra geliştirilen Routh-Hurwitz kararlılık kriterleri sonuçlarına eş değer olduğu görülmüştür. |
Biyografi: Atilla Bir, 1960 yılında Almanya-Karlsruhe Yüksek Teknik Okulu’nun (TH-Karlsruhe) Elektrik Fakültesi’nde öğrenime başlamış, 1966 yılında Elektrik Yüksek Mühendisi olarak Zayıf Akım Dalı’ndan mezun olmuştur. Siemens-Karlsruhe Araştırma Laboratuarı’nda bir yıl kontrol mühendisi olarak çalışmış ve elektronik kontrol sistemlerinin geliştirilmesinde katkıda bulunmuştur. 1970 yılında İTÜ Elektrik Fakültesi, Elektriğin Endüstriye Tatbikatı Kürsüsüne asistan olarak girmiştir. 1975 yılında “Belirgin ve Olasıl Kontrol Sistemlerinde Öngörü” konulu doktorasını vermiştir. 1980 yılında “Optimal Kontrol Problemlerinin Geometrik Yorumu” isimli teziyle Doçent unvanını ve 1989 yılında Profesör unvanını almıştır. İTÜ Elektrik-Elektronik Fakültesi, Elektrik Mühendisliği Bölümü, Kontrol ve Kumanda Sistemleri Anabilim Dalı’nda 38 yıl öğretim üyesi olarak görev yaptıktan sonra 2008 yılı başında yaş haddinden emekli olmuştur. Bu süre içinde Fakülte’nin lisans ve lisansüstü eğitiminde Otomatik Kontrol, Dijital Kontrol, Stokastik Kontrol, Dayanıklı Kontrol ve Biyolojik Sistemlerin Modellenmesi ve Kontrolü konularında dersler vermiş ve 6 adet doktora yönetmiştir. Ayrıca İstanbul Üniversitesi, Bilim Tarihi Bölümü’nde ve İTÜ’nin İnsan ve Toplum Bilimleri programında ‘Teknoloji Tarihi’ ve ‘Bilim Aletleri Tarihi’ konularında dersler vermiştir. |