Valvontatekniikka
Säätötekniikka on tekniikan ala, joka keskittyy dynaamisten järjestelmien matemaattiseen mallintamiseen ja käyttää säätöteoriaa luodakseen säätimiä, jotka saavat järjestelmät käyttäytymään halutulla tavalla. Nykyaikainen säätötekniikka liittyy läheisesti sähkö-, elektroniikka- ja tietotekniikkaan. Insinööritieteiden kehittyessä säätötekniikkaa halutaan usein.
Useimmissa tapauksissa ohjausinsinöörit käyttävät palautetta ohjausjärjestelmiä suunnitellessaan. Esimerkiksi purjeohjauksella varustetussa autossa koneen nopeus tarkistetaan jatkuvasti ja syötetään takaisin järjestelmään, joka sitten säätää moottorin pyörimisvoimaa lennossa. Viime aikoina ohjausjärjestelmiä on käytetty myös nanoteknologiassa. Kemiantekniikassa säätötekniikka tunnetaan prosessinohjauksena. Monet tieteen, talouden ja jopa ihmisen toiminnan edistysaskeleet voidaan lukea valvontatekniikan ansioksi.
Monet ohjausjärjestelmät perustuvat palautteeseen. On kuitenkin myös ohjausjärjestelmiä, jotka toimivat ilman palautetta. Tällaista järjestelmää kutsutaan avoimeksi ohjaukseksi. Avoimen silmukan säädin, jota kutsutaan myös takaisinkytkemättömäksi säätimeksi, luottaa vain malliin ja järjestelmään syötettyyn tulosignaaliin. Esimerkki avoimen silmukan ohjauksesta löytyy pesukoneista, jotka toimivat ajamalla ennalta ohjelmoituja syklejä, mutta jotka eivät, mikä on tärkeää, luota tynnyrin nopeuden tai vesimäärän mittauksiin säätääkseen konetta lennossa.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mitä on ohjaustekniikka?
V: Säätötekniikka on insinööritieteiden ala, joka keskittyy dynaamisten järjestelmien matemaattiseen mallintamiseen ja käyttää säätöteoriaa sellaisten säätimien suunnitteluun, jotka voivat saada järjestelmät käyttäytymään tietyllä tavalla.
K: Mitkä alat liittyvät läheisesti säätötekniikkaan?
V: Nykyaikainen säätötekniikka liittyy läheisesti sähkö-, elektroniikka- ja tietotekniikkaan.
K: Mitä on takaisinkytkentä säätötekniikassa?
V: Takaisinkytkentä on tekniikka, jota käytetään yleisesti säätötekniikassa ohjausjärjestelmiä suunniteltaessa, kun järjestelmän ulostuloa tarkastetaan jatkuvasti ja tulokset syötetään takaisin järjestelmään säätöä varten.
K: Miten takaisinkytkentää käytetään autossa, jossa on purjeohjaus?
V: Purjeohjauksella varustetussa autossa koneen nopeus tarkistetaan jatkuvasti ja palautetaan järjestelmään, joka sitten säätää moottorin pyörimisvoimaa lennossa.
K: Mikä on avoin ohjausjärjestelmä?
V: Avoin ohjausjärjestelmä on ohjausjärjestelmä, joka toimii ilman palautetta. Se luottaa vain malliin ja järjestelmään syötettyyn tulosignaaliin.
K: Voitko antaa esimerkin avoimen säätöjärjestelmän toiminnasta?
V: Pesukoneet ovat esimerkki avoimen silmukan ohjausjärjestelmästä, koska ne toimivat ajamalla ennalta ohjelmoituja syklejä eivätkä luota tynnyrin nopeuden tai veden määrän mittauksiin koneen säätämiseksi lennossa.
K: Mitä prosessinohjaus on kemiantekniikassa?
V: Kemian tekniikassa säätötekniikka tunnetaan prosessinohjauksena.
