Područje 12
Sustavi upravljanja
Povratna veza koja sustav drži na zadanoj vrijednosti
Sustavi upravljanja mjere što stroj radi, uspoređuju to s onim što bi trebao raditi i ispravljaju ga, uvijek iznova. Takva povratna veza održava pravu temperaturu u sobi ili pravu razinu vode u spremniku.
Kome odgovara
Učenicima koji uživaju u grafovima i finom podešavanju te svima koji su se pitali kako termostat održava sobu toplom.
Što ćeš naučiti
- Što je povratna veza: izmjeri, usporedi, ispravi
- Kako senzori i regulatori rade zajedno
- Kako PI- ili PID-regulator odlučuje koliko snažno reagirati
- Zašto sustav može premašiti zadanu vrijednost ili se njihati i kako ga unutar nastavnog modela stabilizirati
Primjeri pokusa
-
Održavaj zadanu razinu vode u virtualnom spremniku upravljajući ventilom.
-
Podesi regulator i promatraj premašuje li temperatura zadanu vrijednost.
-
Isključi pa uključi povratnu vezu i usporedi kako se sustav ponaša.
Što možeš izgraditi
-
Termostat za staklenik
-
Regulator razine vode u spremniku
-
Motor koji održava stalnu brzinu
Ovi primjeri pokazuju kakav se rad obavlja u ovom području. Objavljene lekcije mogu se razlikovati.
Što simulacija pojednostavljuje
- Sustavi su pojednostavljeni nastavni modeli: pokazuju zamisao upravljanja, a ne točno ponašanje pravog stroja.
- Pravi senzori podložni su šumu i spori su, a pravi strojevi imaju ograničenja koja model može izostaviti.
Svaka simulacija pojednostavljuje stvarnost. Razumjeti kako to čini dio je učenja inženjerstva.
Veze sa školskim predmetima
Matematika (grafovi i brzine promjene), fizika, informatika, tehnička kultura
Veze s drugim područjima
Sustavi upravljanja nadovezuju se na automatizaciju, senzore i strujne krugove, a održavaju stabilan rad robota, grijanja i vodovodnih sustava.
Dobro je znati
I tvoje tijelo koristi povratnu vezu: kad ti postane prevruće, znojiš se da se ohladiš, a kad ti je hladno, drhtiš da se zagriješ.