Ámbito 12
Sistemas de control
Retroalimentación que mantén un sistema no seu obxectivo
Os sistemas de control miden o que está a facer unha máquina, compárano co que debería facer e corríxeno, unha e outra vez. Esta retroalimentación mantén unha habitación á temperatura axeitada ou un depósito no nivel de auga correcto.
Para quen é
Estudantes aos que lles gustan as gráficas e os axustes finos, e calquera persoa que algunha vez se preguntou como un termóstato mantén quente unha habitación.
Que vas aprender
- Que é a retroalimentación: medir, comparar, corrixir
- Como traballan xuntos os sensores e os controladores
- Como decide un controlador PI ou PID con que forza reaccionar
- Por que un sistema pode pasarse do obxectivo ou oscilar, e como estabilizalo dentro do modelo didáctico
Exemplos de experimentos
-
Mantén un depósito virtual nun nivel de auga obxectivo controlando unha válvula.
-
Axusta un controlador e observa se a temperatura sobrepasa o obxectivo.
-
Desactiva e activa a retroalimentación e compara como se comporta o sistema.
Cousas que podes construír
-
Un termóstato para un invernadoiro
-
Un controlador de nivel de auga para un depósito
-
Un motor que mantén unha velocidade constante
Estes exemplos mostran o tipo de traballo deste ámbito. As leccións publicadas poden ser diferentes.
Que simplifica a simulación
- Os sistemas son modelos didácticos simplificados: mostran a idea do control, non o comportamento exacto dunha máquina real.
- Os sensores reais teñen ruído e son lentos, e as máquinas reais teñen límites que un modelo pode deixar fóra.
Toda simulación simplifica a realidade. Saber como o fai forma parte de aprender enxeñaría.
Relación coas materias escolares
Matemáticas (gráficas e taxas), física, informática, tecnoloxía
Conexións con outros ámbitos
Os sistemas de control baséanse na automatización, nos sensores e nos circuítos eléctricos, e manteñen estables os robots, a calefacción e os sistemas de auga.
Convén sabelo
O teu corpo tamén usa a retroalimentación: cando tes demasiada calor, suas para arrefriarte, e cando tes frío, tremes para quentarte.