Alan 12
Kontrol sistemleri
Bir sistemi hedefte tutan geri besleme
Kontrol sistemleri, bir makinenin ne yaptığını ölçer, bunu yapması gerekenle karşılaştırır ve onu tekrar tekrar düzeltir. Bu geri besleme, bir odayı doğru sıcaklıkta ya da bir depoyu doğru su seviyesinde tutar.
Kimlere uygun?
Grafiklerden ve ince ayar yapmaktan hoşlanan öğrenciler ve bir termostatın odayı nasıl sıcak tuttuğunu merak etmiş herkes.
Neler öğreneceksiniz?
- Geri beslemenin ne olduğu: ölç, karşılaştır, düzelt
- Sensörlerin ve denetleyicilerin birlikte nasıl çalıştığı
- Bir PI ya da PID denetleyicinin ne kadar güçlü tepki vereceğine nasıl karar verdiği
- Bir sistemin neden hedefi aşabileceği ya da salınım yapabileceği ve öğrenme modeli içinde nasıl kararlı hâle getirilebileceği
Örnek deneyler
-
Bir vanayı kontrol ederek sanal bir depoyu hedef su seviyesinde tutun.
-
Bir denetleyiciyi ayarlayın ve sıcaklığın hedefi aşıp aşmadığını izleyin.
-
Geri beslemeyi kapatıp açın ve sistemin nasıl davrandığını karşılaştırın.
Yapabileceğiniz şeyler
-
Bir sera için termostat
-
Bir depo için su seviyesi denetleyicisi
-
Hızını sabit tutan bir motor
Bu örnekler, bu alandaki çalışmaların türünü gösterir. Yayımlanacak dersler farklı olabilir.
Simülasyonun basitleştirdikleri
- Sistemler basitleştirilmiş öğrenme modelleridir: Gerçek bir makinenin tam davranışını değil, kontrol fikrini gösterirler.
- Gerçek sensörler gürültülü ve yavaştır; gerçek makinelerin ise bir modelin hesaba katmayabileceği sınırları vardır.
Her simülasyon gerçekliği basitleştirir. Bunu nasıl yaptığını bilmek, mühendislik öğrenmenin bir parçasıdır.
Okul dersleriyle bağlantılar
Matematik (grafikler ve değişim hızları), fizik, bilgisayar bilimi, teknoloji
Diğer alanlarla bağlantılar
Kontrol sistemleri otomasyonun, sensörlerin ve elektrik devrelerinin üzerine kurulur; robotları, ısıtma sistemlerini ve su sistemlerini kararlı tutar.
Bilmekte fayda var
Vücudunuz da geri besleme kullanır: Çok ısındığınızda serinlemek için terlersiniz, üşüdüğünüzde ise ısınmak için titrersiniz.