Àmbit 12
Sistemes de control
La retroacció que manté un sistema en el valor desitjat
Els sistemes de control mesuren què fa una màquina, ho comparen amb el que hauria de fer i ho corregeixen, una vegada i una altra. Aquesta retroacció manté una habitació a la temperatura adequada o un dipòsit al nivell d’aigua adequat.
A qui s’adreça
Estudiants a qui agraden les gràfiques i els ajustos precisos, i tothom qui s’ha preguntat com un termòstat manté calenta una habitació.
Què aprendràs
- Què és la retroacció: mesurar, comparar, corregir
- Com treballen junts els sensors i els controladors
- Com decideix un controlador PI o PID amb quina intensitat ha de reaccionar
- Per què un sistema es pot passar de l’objectiu o oscil·lar, i com fer-lo estable dins del model didàctic
Experiments d’exemple
-
Mantén un dipòsit virtual a un nivell d’aigua objectiu controlant una vàlvula.
-
Ajusta un controlador i observa si la temperatura sobrepassa l’objectiu.
-
Desactiva la retroacció i torna-la a activar, i compara com es comporta el sistema.
Coses que pots construir
-
Un termòstat per a un hivernacle
-
Un controlador del nivell d’aigua per a un dipòsit
-
Un motor que manté una velocitat constant
Aquests exemples mostren el tipus de treball d’aquest àmbit. Les lliçons publicades poden ser diferents.
Què simplifica la simulació
- Els sistemes són models didàctics simplificats: mostren la idea del control, no el comportament exacte d’una màquina real.
- Els sensors reals tenen soroll i són lents, i les màquines reals tenen límits que un model pot deixar de banda.
Tota simulació simplifica la realitat. Saber com ho fa forma part d’aprendre enginyeria.
Relació amb les matèries escolars
Matemàtiques (gràfiques i ritmes de canvi), física, informàtica, tecnologia
Connexions amb altres àmbits
Els sistemes de control es basen en l’automatització, els sensors i els circuits elèctrics, i mantenen estables els robots, la calefacció i els sistemes d’aigua.
Bo de saber
El teu cos també fa servir la retroacció: quan tens massa calor, sues per refredar-te, i quan tens fred, tremoles per escalfar-te.