領域 12
控制系統
讓系統維持在目標上的回饋
控制系統會測量機器正在做什麼，把它和應該做的事比較，然後加以修正，一次又一次。這種回饋能讓房間維持在適當的溫度，或讓水箱維持在適當的水位。
適合誰
喜歡圖表和細部調整的學習者，以及所有好奇恆溫器如何讓房間保持溫暖的人。
你會學到什麼
- 什麼是回饋：測量、比較、修正
- 感測器和控制器如何一起運作
- PI 或 PID 控制器如何決定要反應多強
- 為什麼系統可能會產生超越量（衝過目標）或來回擺盪，以及如何在學習模型中讓它穩定下來
實驗範例
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透過控制一個閥門，讓虛擬水箱維持在目標水位。
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調整控制器，觀察溫度是否會衝過目標值。
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把回饋關掉再打開，比較系統的表現有什麼不同。
你可以做出的作品
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一個溫室用的恆溫器
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一個水箱水位控制器
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一個能維持穩定轉速的馬達
這些範例呈現的是這個領域會做的事情類型。正式發布的課程可能會有所不同。
模擬簡化了什麼
- 這些系統都是簡化的學習模型：它們呈現的是控制的概念，而不是真實機器的確切表現。
- 真實的感測器會有雜訊、反應也慢，真實的機器還有模型可能沒有考慮到的限制。
每一種模擬都會簡化現實。了解它簡化了哪些地方，本身就是學習工程的一部分。
與學校科目的連結
數學（圖表與變化率）、物理、資訊科學、科技
與其他領域的關聯
控制系統以自動化、感測器和電路為基礎，讓機器人、暖氣和供水系統保持穩定。
小知識
你的身體也會運用回饋：太熱時你會流汗來降溫，太冷時你會發抖來取暖。