Кірунак 12
Сістэмы кіравання
Зваротная сувязь, якая не дае сістэме адхіліцца ад мэты
Сістэмы кіравання вымяраюць, што робіць машына, параўноўваюць гэта з тым, што яна павінна рабіць, і выпраўляюць яе — зноў і зноў. Такая зваротная сувязь падтрымлівае ў пакоі патрэбную тэмпературу, а ў баку — патрэбны ўзровень вады.
Каму падыдзе
Вучням, якія любяць графікі і дакладную наладу, і ўсім, хто задумваўся, як тэрмастат падтрымлівае цяпло ў пакоі.
Што вы даведаецеся
- Што такое зваротная сувязь: вымераць, параўнаць, выправіць
- Як датчыкі і рэгулятары працуюць разам
- Як PI- або PID-рэгулятар вырашае, наколькі моцна рэагаваць
- Чаму сістэма можа праскочыць мэту або пачаць вагацца і як зрабіць яе ўстойлівай у межах навучальнай мадэлі
Прыклады доследаў
-
Падтрымлівайце зададзены ўзровень вады ў віртуальным баку, кіруючы засаўкай.
-
Наладзьце рэгулятар і сачыце, ці праскоквае тэмпература зададзенае значэнне.
-
Выключайце і ўключайце зваротную сувязь і параўноўвайце, як паводзіць сябе сістэма.
Што можна сабраць
-
Тэрмастат для цяпліцы
-
Рэгулятар узроўню вады для бака
-
Рухавік, які трымае пастаянную частату вярчэння
Гэтыя прыклады паказваюць, якой бывае праца ў гэтым кірунку. Апублікаваныя ўрокі могуць адрознівацца.
Што спрашчае сімуляцыя
- Сістэмы — гэта спрошчаныя навучальныя мадэлі: яны паказваюць ідэю кіравання, а не дакладныя паводзіны сапраўднай машыны.
- Сапраўдныя датчыкі даюць паказанні з шумамі і спрацоўваюць павольна, а ў сапраўдных машын ёсць абмежаванні, якія мадэль можа не ўлічваць.
Кожная сімуляцыя спрашчае рэчаіснасць. Разумець, як менавіта яна гэта робіць, — частка вывучэння інжынерыі.
Сувязь са школьнымі прадметамі
Матэматыка (графікі і хуткасць змянення), фізіка, інфарматыка, тэхналогіі
Сувязі з іншымі кірункамі
Сістэмы кіравання абапіраюцца на аўтаматызацыю, датчыкі і электрычныя ланцугі, а таксама забяспечваюць устойлівую работу робатаў, ацяплення і водных сістэм.
Карысна ведаць
Ваша цела таксама карыстаецца зваротнай сувяззю: калі вам занадта горача, вы пацееце, каб ахаладзіцца, а калі холадна — дрыжыце, каб сагрэцца.