Obor 12
Řídicí systémy
Zpětná vazba, která udrží systém na cílové hodnotě
Řídicí systémy měří, co stroj dělá, porovnávají to s tím, co dělat má, a opravují to, znovu a znovu. Tato zpětná vazba udržuje v místnosti správnou teplotu nebo v nádrži správnou výšku hladiny.
Pro koho se hodí
Ti, koho baví grafy a jemné ladění, a každý, kdo přemýšlel, jak termostat udržuje v místnosti teplo.
Co se naučíte
- Co je zpětná vazba: změřit, porovnat, opravit
- Jak spolupracují senzory a regulátory
- Jak PI nebo PID regulátor rozhoduje, jak silně zareagovat
- Proč může systém překmitnout nebo se rozkmitat a jak ho ve výukovém modelu ustálit
Ukázkové pokusy
-
Ovládejte ventil tak, aby ve virtuální nádrži zůstala cílová výška hladiny.
-
Nalaďte regulátor a sledujte, zda teplota překročí cílovou hodnotu.
-
Vypněte a zapněte zpětnou vazbu a porovnejte, jak se systém chová.
Co můžete postavit
-
Termostat pro skleník
-
Regulátor výšky hladiny pro nádrž
-
Motor, který udržuje stálé otáčky
Tyto příklady ukazují, o jaký druh práce v tomto oboru jde. Zveřejněné lekce se mohou lišit.
Co simulace zjednodušuje
- Systémy jsou zjednodušené výukové modely: ukazují princip řízení, ne přesné chování skutečného stroje.
- Skutečné senzory mají šum a jsou pomalé a skutečné stroje mají omezení, která model nemusí zahrnovat.
Každá simulace zjednodušuje skutečnost. Pochopit, jak to dělá, je součástí učení se inženýrství.
Vazba na školní předměty
Matematika (grafy a rychlosti změn), fyzika, informatika, technika
Propojení s dalšími obory
Řídicí systémy navazují na automatizaci, senzory a elektrické obvody a udržují stabilní chod robotů, topení i vodovodních systémů.
Dobré vědět
I vaše tělo využívá zpětnou vazbu: když je vám příliš teplo, potíte se, abyste se ochladili, a když je vám zima, třesete se, abyste se zahřáli.