自动化技术查看源代码讨论查看历史
自动化技术是一门综合性技术,它和控制论[1]、信息论、系统工程、计算机技术、电子学、液压气压技术、自动控制等都有着十分密切的关系,而其中又以“控制理论”和“计算机技术”对自动化技术的影响最大。一些过程已经被完全自动化。广义来说,通常是指不需借着人力亲自操作机器或机构,而能利用动物以外的其他装置元件或能源,来达成人类所期盼执行的工作。更狭义地说即是以生化、机电、电脑、通讯、水力、蒸汽等科学知识与应用工具,进行设计来代替人力或减轻人力或简化人类工作程序的机构机制,皆可称之。
自动化是相对人工概念而言的。指的是在没人参与的情况下,利用控制装置使被控对象或过程自动地按预定规律运行。自动控制技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。自动化的最大好处是可以节省劳动力,同时,它也可用于节约能源和材料,并改善质量,准确度和精度。
室内温度的调节是一个简明易懂的例子。目的是把室内温度保持在一个定值θ,尽管开窗等因素使得室内热量散发出室外(干扰d)。为了达到这个目的,加热必须被适当的影响。通过阀门的调节,温度就会保持恒定。除此之外,在人们有感觉之前,暖器热水的温度也会受外界温度的干扰。
自动化技术已被通过各种方式通常在组合来实现的,包括机械,液压,气动,电气,电子和计算机。复杂系统,例如现代化工厂,飞机和船只,通常使用所有这些组合的技术。
发展历史
自动化技术有着一段引人入胜的历史。在控制理论出现之前,由于没有控制理论的统一指导,各类控制器基本是秉持着“即用即设计”的原则独立设计出现的。自动控制被许多新的发明推动着不断前进。但是,如果想要提高控制的精准性,就必须发展出自动控制领域一套完整的理论。1868年,物理学家詹姆斯·马克士威在论文《论调速器》(On Governors)中用微分方程为离心力控制器建立了一个模型,提出了控制领域最早的数学理论[2]。此后,自动控制系统的理论便不断发展,指导实践,并由在二战期间得到了重大突破与广泛应用。
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参考文献
- ↑ 控制论 ,简书,2020-7-31
- ↑ 控制理论及其相关领域 - 复旦大学数学科学学院 ,道客巴巴,2014-02-13