领域 12
控制系统
让系统保持在目标上的反馈
控制系统测量机器正在做什么，把它和应该做的进行比较，然后加以纠正，一遍又一遍。这种反馈能让房间保持在合适的温度，或者让水箱保持在合适的水位。
适合谁
喜欢看图表、喜欢精细调节的学习者，以及所有想知道恒温器怎样让房间保持温暖的人。
你将学到什么
- 什么是反馈：测量、比较、纠正
- 传感器和控制器怎样协同工作
- PI 或 PID 控制器怎样决定反应的强度
- 为什么系统可能会超调或来回振荡，以及怎样在学习模型中让它稳定下来
实验示例
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通过控制一个阀门，让虚拟水箱保持在目标水位。
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调节控制器，观察温度是否会超过目标值（超调）。
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关闭反馈再打开，比较系统的表现有什么不同。
你可以搭建的作品
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一个温室恒温器
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一个水箱水位控制器
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一个能保持转速稳定的电机
这些示例展示了该领域的工作类型。正式发布的课程可能会有所不同。
仿真简化了什么
- 这些系统都是简化的学习模型：它们展示的是控制的思想，而不是真实机器的确切表现。
- 真实的传感器有噪声、反应慢，真实的机器也有一些模型可能没有考虑到的限制。
任何仿真都会简化现实。了解它是怎样简化的，本身就是学习工程的一部分。
对应的学校科目
数学（图表和变化率）、物理、计算机科学、技术
与其他领域的联系
控制系统建立在自动化、传感器和电路的基础上，能让机器人、供暖系统和供水系统保持稳定。
值得了解
你的身体也会利用反馈：太热时你会出汗来降温，太冷时你会发抖来取暖。