| English | 의미 |
|---|---|
| preset value/ˈpriːset ˈvæljuː/ | 사전 설정 값 |
| actuator/ˈæktʃuːeɪtə/ | 액추에이터 |
| monitoring/ˈmɒnɪtərɪŋ/ | 모니터링 |
| sensors/ˈsensəz/ | 센서 |
| control system/kənˈtrəʊl ˈsɪstəm/ | 제어 시스템 |
| feedback/ˈfiːdbæk/ | 피드백 |
| thermistor/ˈθɜːmɪstə/ | 서미스터 |
| ADC/ˌeɪ diː ˈsiː/ | ADC(모수 변환기) |
| feedback loop/ˈfiːdbæk luːp/ | 피드백 루프 |
간섭받는 데 지친 교사
- 1883년 위스콘신주의 대학 교사인 워런 존슨은 보온부가 교실로 들어와 난방 상태를 확인하는 것에 질린 상태였습니다.
- 그는 방이 따뜻해지고 식으면서 구부러지는 두 금속 스트립이 달린 장치를 만들었습니다. 특정 온도에서 회로를 닫아 보일러룸의 벨을 울렸습니다.
- 센서, 사전 설정 값, 행동자에게 보내는 신호, 이후 다시 측정되는 공간: 건물 내 최초의 자동 제어 루프입니다.
- 오늘날 이 루프은 보온대신 프로세서와 액추에이터이지만 구성 요소는 동일합니다.
모니터링 및 제어
- 두 유형의 시스템 모두 센서를 읽습니다. 차이는 그 다음에 일어나는 일에 있습니다.
- 모니터링 시스템은 판독값을 수집, 기록 또는 표시하고 행동을 취하지 않으며, 경고를 올릴 수는 있지만: 기상 관측소, 비프음으로 경고하는 환자 모니터 등.
- 제어 시스템은 각 판독값을 사전 설정 값과 비교하여 범위 벗어나면 물리적 과정을 변경하는 액추에이터에 신호를 보냅니다: 보일러를 켜고 끄는 온도 조절기 등.
모니터링은 보고하고, 제어는 행동한 후 다시 측정함
모니터링 시스템과 제어 시스템의 핵심 차이점은 제어 시스템이 다음과 같이 한다는 것입니다:
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
두 시스템 모두 센서를 읽지만, 제어 시스템은 액추에이터를 통해 데이터를 사용하여 작동하고, 모니터링은 단순히 수집하고 보고하는 데 그칩니다.
순수 모니터링 시스템은 액추에터를 통해 작동하여 환경을 변화시킵니다.
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
모니터링은 데이터만 수집하고 보고할 뿐이며, 작동하지 않습니다. 액추에터를 통한 작동이 바로 제어 시스템임을 결정합니다.
worked example: 3점 만점 "차이점 설명"
- 모니터링 시스템은 판독값을 측정, 기록 또는 표시할 뿐이며, 최대 경고를 올립니다.
- 제어 시스템은 각 판독값을 사전 설정 값과 비교하여 범위 벗어나면 과정을 변경하는 액추에이터에 신호를 보냅니다.
- 이후 변화량을 다시 측정하므로, 제어 시스템에는 피드백이 포함되지만 모니터링 시스템에는 없습니다.
- 세 가지 포인트, 3점. 모든 시스템에 대한 테스트는 두 번째 포인트입니다: 판독값에 대해 행동하나요?
제어 시스템은 각 센서 판독값을 ____ 값과 비교하며, 판독값이 범위 벗어날 때만 작동합니다.
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
저장된 사전 설정(preset) 값과의 비교는 단순 반응 장치와 제어 시스템을 구분하는 기준입니다.
센서
- 센서는 물리적 양을 전기 신호로 변환합니다: 온도(서미스터 또는 서mocouple), 압력(스트레인 게이지), 적외선, 소리, 빛, 습도 등.
- 대부분의 센서 신호는 아날로그이므로 ADC(아날로그-디지털 변환기)가 프로세사가 anything과 비교하기 전에 이들을 이진수로 변환합니다.
- 양에 해당하는 센서 이름을 언급하시오: "온도 센서"는 합당한 답이지만, "서미스터"가 더 나은 답입니다.
서미스터: 저항이 온도에 따라 변화함
A sensor (센서):
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
센서는 세상을 측정하여 신호를 출력합니다. 액추에이터는 그 반대로, 신호를 행동으로 변환합니다.
액추에이터
- 액추에이터는 센서의 역기능을 수행합니다: 프로세서로부터의 신호를 물리적 행동으로 변환합니다.
- 모터는 문과 밸브를 열고, 히터와 쿨러는 온도를 조절하며, 펌프는 물을 이동시키고, 부저나 램프가 사람을 경고합니다.
- 프로세서의 출력은 디지털입니다. 액추에이터가 변동 신호를 필요로 할 때, DAC가 먼저 이를 변환합니다.
모터: 신호를 움직임으로 바꾸는 액추에이터
각 장치를 센서(입력)인지 액추에이터(출력)인지 짝지우십시오.
난이도 2/5 · 140 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
센서는 물리량을 신호로 변환하고, 액추에이터는 신호를 물리적 행동으로 변환합니다.
哪一个是一个 actuator (액추에이터)?
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
액추에이터는 행동을 수행합니다(모터, 밸브, 히터, 뷰저). 나머지는 모두 센서/입력 장치입니다.
제어 루프
- 센서가 측정합니다. ADC가 읽기를 디지털로 변환합니다. 프로세서는 이것을 사전 설정값과 비교합니다.
- 읽기 범위를 벗어날 경우, 프로세서는 액추에이터에 신호를 보내 과정을 변경하게 합니다.
- 센서가 다시 측정하고 루프가 반복됩니다. 각 작동 후 이루어지는 이러한 반복된 측정이 피드백 루프입니다.
제어 피드백 루프
온도 조절기나 자동 조종 장치가 반복하는 루프를 따르십시오. 제어 시스템은 세상을 단순히 읽는 것이 아니라, 행동한 후 다시 측정하여 계속的自己修正(correcting itself)。
제어 루프 한 번의 순환 과정을 단계별로 바르게 나열하십시오.
난이도 3/5 · 200 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
측정, 변환, 비교, 작동, 재측정. 마지막 단계가 피드백을 만듭니다.
worked example: 자동문
- 사람이 2미터 이내일 때 시스템이 문을 열고,没有人일 때는 닫는 방식을 설명하십시오.
- 적외선 또는 초음파 센서가 문 앞의 사물까지의 거리를 측정합니다. ADC가 아날로그 읽기를 디지털로 변환하여 프로세서에 보냅니다.
- 프로세서는 거리와 사전 설정된 2미터를 비교합니다. 거리가 더 작으면 액추에이터인 모터에 문을 여는 신호를 보냅니다.
- 센서는 계속 측정합니다. 2미터 이하의 읽기가 도착하지 않으면 프로세서는 모터에 문을 닫는 신호를 보냅니다. 반복되는 측정이 피드백입니다.
다음 중 자동문 시스템에 포함되는 것은 무엇입니까? 적용되는 것을 모두 선택하십시오.
난이도 2/5 · 140 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
센서, 컨버터, 비교값 및 액추에터는 작동 부품입니다. 프린터는 부속 모니터링 장치일 뿐이며 문 열기에 관여하지 않습니다.
worked example: 온실
- 온실을 20 °C에서 26 °C 사이로 유지하십시오. 서미스터가 온도를 읽습니다; ADC가 이를 디지털화합니다; 프로세서는 두 사전 설정 한계치와 비교합니다.
- 20 °C 미만: 히터 액추에이터에 신호가 보내져 켭니다. 26 °C 초과: 모터에 신호가 보내져 환풍구를 열고 히터를 끕니다.
- 범위 내: 작동 없음, 하지만 읽기는 여전히 수행됩니다. 그런 다음 루프가 반복됩니다.
- 모든 제어 시스템 답변에는 이 다섯 가지 부분이 있습니다: 센서, ADC, 사전 설정과의 비교, 액추에이터, 그리고 다시 측정하기.
피드백이 중요한 이유
- 피드백이 없으면 시스템이 자신의 작동이 성공했는지 알 수 없으므로, خود을 수정하거나 멈출 시기를 알 수 없습니다. 온도 피드백이 없는 히터는 영원히 가열합니다.
- 피드백은 또한 시스템이 외부 환경의 변화에 대응할 수 있게 합니다: 손으로 연 문, 온실 위의 구름.
- 모니터링 시스템에는 피드백이 없습니다. 왜냐하면 그것은 아무것도 변경하지 않기 때문입니다. 보고하거나 경고만 할 수 있습니다.
제어 시스템에서 피드백이 필수적인 이유는 무엇입니까?
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
피드백은 루프를 닫습니다: 액추에터가 환경을 변경하고, 센서가 이를 재측정하며, 시스템이 조정합니다. 예: 온도 조절기는 목표 온도에 도달하면 난방을 멈춥니다.
각 시스템을 유형과 매칭하십시오.
난이도 2/5 · 140 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
경보 울림은still 보고입니다. 액추에터를 통해 물리적 과정을 변경하는 시스템만이 제어입니다.
놓칠 수 있는 점
- 모니터링 시스템은 액추에이터를 사용하지 않습니다. 만약 당신의 답변이 기상 관측소가 무언가를 켜는 것을 포함한다면, 그것은 제어 시스템이 되었습니다.
- 센서 신호는 아날로그입니다. ADC가 프로세서가 비교하기 전에 이를 변환한다고 말하십시오.
- 비교는 사전 설정값과 이루어집니다. "프로세서가 결정한다"는 점수는 주지 않으며, "저장된 2미터와 읽기를 비교한다"가 맞습니다.
- 루프가 반복됨을 말하십시오. 피드백 지점은 가장 자주 누락되는 부분입니다.
이해했습니다
- 모니터링 = 센서를 읽고, 기록하거나 표시하며, 최대한 경고함; 제어 = 사전 설정값과 비교하고, 액추에이터를 통해 작동하며, 다시 측정함
- 센서는 물리량을 ADC를 통해 신호로 바꾸고, 액추에이터는 신호를 작동으로 바꿉니다
- 루프: 센서 → ADC → 비교 → 액추에이터 → 다시 측정; 반복은 피드백입니다
- 그 다섯 가지 부분을 순서대로 사용하여 어떤 제어 시스템을 설명하십시오