Ala 12
Säätötekniikka
Takaisinkytkentä, joka pitää järjestelmän tavoitearvossa
Säätöjärjestelmät mittaavat, mitä kone tekee, vertaavat sitä siihen, mitä sen pitäisi tehdä, ja korjaavat sitä yhä uudelleen. Tämä takaisinkytkentä pitää huoneen oikeassa lämpötilassa tai säiliön vedenpinnan oikealla korkeudella.
Kenelle ala sopii
Oppijoille, jotka pitävät kuvaajista ja hienosäädöstä, sekä kaikille, jotka ovat miettineet, miten termostaatti pitää huoneen lämpimänä.
Mitä opit
- Mitä takaisinkytkentä on: mittaa, vertaa, korjaa
- Miten anturit ja säätimet toimivat yhdessä
- Miten PI- tai PID-säädin päättää, kuinka voimakkaasti reagoida
- Miksi järjestelmä voi ylittää tavoitearvon tai heilahdella ja miten se saadaan opetusmallissa vakaaksi
Esimerkkikokeita
-
Pidä virtuaalisen säiliön vedenpinta tavoitekorkeudella venttiiliä säätämällä.
-
Viritä säädin ja katso, ylittääkö lämpötila tavoitearvon.
-
Ota takaisinkytkentä pois käytöstä ja taas käyttöön ja vertaa, miten järjestelmä käyttäytyy.
Mitä voit rakentaa
-
Kasvihuoneen termostaatti
-
Säiliön pinnankorkeuden säädin
-
Moottori, joka pitää pyörimisnopeutensa tasaisena
Nämä esimerkit näyttävät, millaista työtä tällä alalla tehdään. Julkaistut oppitunnit voivat poiketa niistä.
Mitä simulaatio yksinkertaistaa
- Järjestelmät ovat yksinkertaistettuja opetusmalleja: ne näyttävät säädön periaatteen, eivät oikean koneen tarkkaa käyttäytymistä.
- Oikeiden anturien lukemissa on kohinaa ja anturit ovat hitaita, ja oikeilla koneilla on rajoituksia, jotka malli voi jättää huomiotta.
Jokainen simulaatio yksinkertaistaa todellisuutta. Tekniikan oppimiseen kuuluu myös sen tietäminen, miten se yksinkertaistaa.
Yhteydet kouluaineisiin
Matematiikka (kuvaajat ja muutosnopeudet), fysiikka, tietotekniikka, teknologia
Yhteydet muihin aloihin
Säätöjärjestelmät perustuvat automaatioon, antureihin ja virtapiireihin, ja ne pitävät robotit, lämmityksen ja vesijärjestelmät vakaina.
Hyvä tietää
Kehosikin käyttää takaisinkytkentää: kun sinulle tulee liian kuuma, hikoilet, jotta viilenisit, ja kun sinua palelee, väriset, jotta lämpenisit.