Co to jest inżynier systemów sterowania?
Dziedzina inżynierii systemów sterowania jest stosunkowo nowa i stała się bardziej istotna z postępem technologii. Inżynier systemów sterowania ma za zadanie zaprojektować, opracować, obliczyć i wdrożyć wiele złożonych systemów, które współpracują jako całość w celu wykonania zadania. Obejmuje to elementy elektryczne i mechaniczne urządzeń gospodarstwa domowego, takich jak pralki, a także skomplikowane systemy zawarte w samochodach i samolotach.
Aby w pełni zrozumieć opis stanowiska inżyniera systemów sterowania, trzeba mieć ogólną wiedzę na temat systemów sterowania. Projektowanie i wdrażanie większości systemów sterowania jest bardzo złożone, ale ogólna definicja mówi, że system sterowania to urządzenie lub zestaw urządzeń służących do sterowania innymi urządzeniami lub systemami w celu wykonania określonego zadania. Na przykład samochód zawiera układy elektryczne i mechaniczne, które wpływają na siebie w celu napędzania pojazdu. Większość nowoczesnych samochodów jest zasilana zarówno benzyną, jak i systemem elektrycznym zasilanym z akumulatora. Oba te systemy muszą ze sobą współpracować, aby samochód działał poprawnie.
Inżynier systemów sterowania może być zmuszony do pracy z systemami obejmującymi komponenty elektryczne, a także aspekty mechaniczne, biologiczne, chemiczne i finansowe. Może skoncentrować swoją specjalizację na dowolnym z tych obszarów lub jednocześnie brać udział we wszystkich z nich. Będzie również potrzebował silnego zrozumienia teorii sterowania i umieć korzystać z nowoczesnych narzędzi i oprogramowania do projektowania wspomaganego komputerowo.
Dwie główne części badań są ważne dla każdego inżyniera systemów sterowania. Są to nowoczesne i klasyczne systemy sterowania. Klasyczna teoria obejmuje ograniczone kontrole, które dotyczą tylko układów z jednym wejściem i jednym wyjściem, wykorzystujących równania różniczkowe. Równanie różniczkowe jest równaniem matematycznym stosowanym do określenia pojedynczej funkcji przy użyciu kilku zmiennych. Oznacza to, że inżynier systemów sterowania musi dowiedzieć się, jakie przyczyny i skutki wystąpią w danym systemie w kilku potencjalnych okolicznościach.
Współczesna teoria sterowania może natomiast poradzić sobie z kontrolerami z wieloma wejściami i wieloma wyjściami, wykorzystującymi złożoną domenę s. Jest to ważne osiągnięcie dla inżyniera systemów sterowania, ponieważ pozwala mu tworzyć skomplikowane jednostki wielosystemowe stosowane w złożonych urządzeniach i maszynach.
Do niedawna nie można było studiować inżynierii systemów sterowania jako unikalnego i odrębnego kierunku badań. Nawet teraz wiele uniwersytetów oferuje zajęcia z systemów sterowania w swoich klasach inżynierii elektrycznej i mechanicznej. Inżynier systemów sterowania może studiować jeden z tych przedmiotów docelowych z naciskiem na systemy sterowania i teorię sterowania.