自动化的起源
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电气自动化技术专业介绍引言概述:电气自动化技术是一门涵盖电气工程、自动控制、计算机科学等多学科知识的综合性专业。
随着科技的发展,电气自动化技术在各个领域得到广泛应用,为工业生产、交通运输、能源管理等领域提供了重要支持。
本文将介绍电气自动化技术专业的相关内容,匡助读者更全面地了解这一领域。
一、电气自动化技术的基本概念1.1 电气自动化技术的定义:电气自动化技术是利用电气设备和自动控制技术,实现对生产过程、设备、系统等进行监控、调节和管理的一门技术。
1.2 电气自动化技术的发展历史:电气自动化技术起源于20世纪初,经过多年的发展,逐渐形成为了完善的理论体系和技术体系。
1.3 电气自动化技术的应用领域:电气自动化技术广泛应用于工业生产、交通运输、能源管理、环境监测等各个领域,为提高生产效率、降低成本、保障安全等发挥了重要作用。
二、电气自动化技术专业的学科内容2.1 电气工程基础知识:电路理论、机电原理、电力系统等基础知识是电气自动化技术专业的重要学科内容。
2.2 自动控制理论:控制系统理论、信号处理、传感器技术等内容是电气自动化技术专业的核心学科,涉及系统建模、控制算法设计等方面。
2.3 计算机科学与技术:计算机编程、软件开辟、数据库管理等内容是电气自动化技术专业的重要组成部份,为实现自动化控制提供技术支持。
三、电气自动化技术专业的就业前景3.1 工业自动化领域:随着工业生产的数字化、智能化趋势,电气自动化技术专业毕业生在工业自动化领域有着广阔的就业前景。
3.2 智能交通领域:智能交通系统的发展需要电气自动化技术专业人材,毕业生可以在智能交通领域从事交通信号控制、智能交通管理等工作。
3.3 新能源领域:新能源技术的发展对电气自动化技术专业人材需求量增加,毕业生可以在新能源发电、能源管理等领域找到就业机会。
四、电气自动化技术专业的发展趋势4.1 人工智能与大数据:电气自动化技术将与人工智能、大数据等前沿技术结合,实现更智能化、高效化的控制系统。
精益生产自动化精益生产之自动化JIDOKA【篇一】什么是自动化?自动化赋予设备和操作员能及时发现异常状况的能力。
一旦发现异常,立即停止作业,并采取应对措施,以避免生产不良品。
诚如大家所熟知,自动化是当不良发生(或可能发生)时立刻停止。
Jidoka是和Justin time(JIT)一起构成丰田生产方式两大支柱的重要概念。
在TPS的两大支柱中,自动化并不像JIT那样所为人熟知,但这并不代表自动化并不重要。
只有当两个支柱一样强大时,才能稳固地支撑起屋顶。
首先我们要先了解自动化在丰田佐吉的自动织布机上第一次被应用,以及它在TPS体系中的重要性。
自动化有两大主要功能:1.自动停机;2.报警。
此外,它还有一个重要作用:在确保机器(或设备,或软等)正常运转的情况下,将员工从机器的运行过程中解放出来。
在其他语言中,作为一个TPS中的专用术语,"自动化"往往直接用日语的发音"Jidoka"来表示。
英语中偶尔也使用其他的短语,例如"智慧型自动化(intelligent automation)"、"与人结合的自动化(automationwitha human touch)"及"autonomation"(由"autonomous automation"自动化衍生而来)等。
注:"动"字是日文汉字中的"工作",现在汉语中并不用这个字。
单人旁表示"人",而"動"表示"动作",合在一起就表示"将人的智慧应用到工作上"。
为什么我们要导入自动化?如果涉及或生产线不具备自动化的能力,那么就需要操作员时刻看守在机器旁边,以防生产不良产品。
自动化可以协助提升工作中的质量,并将人机作业分离开来,使操作员能更高效率的工作。
精益自动化介绍范文精益自动化(Lean Automation)是一种将精益经营原则与自动化技术相结合的管理方法。
它旨在通过优化和改进业务流程,利用自动化技术来提高效率、降低成本、减少浪费,从而提升企业的竞争力。
下面将详细介绍精益自动化的背景、原则、实施步骤以及相关的优点和注意事项。
1.精益自动化的背景精益自动化的概念起源于精益生产(Lean Production)和精益管理(Lean Management)原则。
精益生产是丰田汽车公司在20世纪50年代创立的一种生产管理方法,通过精细规划、减少浪费、持续改进等手段,实现了高效生产和优质产品。
而精益管理则是将精益思想应用于企业经营管理中的一种方法,注重流程优化、员工参与和价值创造。
随着自动化技术的发展和普及,越来越多的企业开始将自动化技术应用于生产流程和业务管理中。
然而,单纯的自动化并不能解决所有问题,有时甚至会带来新的问题。
因此,结合精益管理原则和自动化技术,成为一种可行的解决方案。
2.精益自动化的原则-价值流分析:通过分析整个业务流程,确定价值流并消除浪费,使自动化技术能够为核心业务带来真正的价值。
-持续改进:在自动化实施之后,要不断地进行评估和改进,以确保自动化系统能够适应不断变化的业务需求。
-员工参与:鼓励员工参与自动化实施和改进过程,使其具有更高的参与度和责任感,从而增强自动化的效果。
-实时监控:通过数据采集和分析,实时监控自动化系统的运行情况,及时发现问题并采取措施解决。
3.精益自动化的实施步骤-识别关键流程:分析整个业务流程,确定关键流程和需要自动化的环节。
-制定自动化方案:根据关键流程确定需求,并寻找适合的自动化技术和解决方案。
-实施自动化系统:开展自动化系统的开发和实施工作,并对员工进行培训和指导,确保系统能够顺利投入使用。
-持续改进:在自动化系统投入使用后,持续评估和改进系统,解决存在的问题,并根据业务需求调整系统功能。
4.精益自动化的优点和注意事项-提高效率:通过优化流程,减少浪费,合理使用自动化技术,可以大大提高生产和业务流程的效率。
制造自动化技术论文一、引言制造自动化技术是现代制造业发展的重要支撑,它通过引入先进的自动化设备和技术,实现生产过程的高度自动化和智能化。
本文旨在探讨制造自动化技术的发展现状、应用领域以及对制造业发展的影响,并提出未来的发展趋势和挑战。
二、制造自动化技术的发展现状1. 发展历程制造自动化技术起源于20世纪初,经过多年的发展,逐渐成熟并广泛应用于各个制造行业。
从最初的传统机械自动化到现代的数字化、网络化自动化,制造自动化技术经历了多个阶段的演进。
2. 技术应用领域制造自动化技术广泛应用于各个制造行业,包括汽车制造、电子制造、机械制造等。
它可以提高生产效率、降低成本、提高产品质量,并且可以适应各种生产环境和需求。
3. 技术特点和优势制造自动化技术具有高度灵活性、高效性和可靠性的特点。
它可以实现生产过程的自动化控制和监控,减少人为因素的干扰,提高生产效率和质量稳定性。
同时,制造自动化技术还可以提供实时数据和分析报告,帮助企业进行生产调度和决策。
三、制造自动化技术的应用案例1. 汽车制造行业汽车制造行业是制造自动化技术的典型应用领域。
通过引入自动化装配线和机器人技术,可以实现汽车零部件的自动化组装和生产线的高效运作,提高生产效率和产品质量。
2. 电子制造行业电子制造行业也是制造自动化技术的重要应用领域。
通过自动化生产线和智能化设备,可以实现电子产品的自动化生产和质量控制,提高产品的一致性和可靠性。
3. 机械制造行业机械制造行业是制造自动化技术的另一个重要应用领域。
通过引入自动化加工设备和机器人技术,可以实现机械零部件的自动化加工和装配,提高生产效率和产品质量。
四、制造自动化技术对制造业发展的影响1. 提高生产效率和质量制造自动化技术可以减少人为因素的干扰,提高生产过程的稳定性和一致性,从而提高生产效率和产品质量。
2. 降低生产成本通过引入自动化设备和技术,可以减少人工劳动力的使用,降低生产成本,提高企业的竞争力。
机器人和自动化技术的发展和应用近年来,随着科技的发展,机器人和自动化技术在各个领域得到广泛的应用。
机器人不仅可以在生产制造等工业领域中发挥重要作用,也可以在医疗、教育、物流等领域中起到重要的作用,已成为研究热点和应用重点。
本文将对机器人和自动化技术的发展和应用进行深入的探讨。
一、机器人和自动化技术的发展历程机器人起源于工业制造,最早出现在20世纪50年代。
起初,机器人主要用于替代人力,以提高生产效率和质量。
而如今,随着科技的不断进步,机器人的应用领域不断扩展,越来越多的机器人被应用到了医疗、教育、农业、交通等领域,成为人们生活中的重要组成部分。
随着机器人的不断发展,自动化技术也得到了广泛的应用。
自动化技术指的是利用计算机和其他技术手段,实现对生产过程中各个环节的控制和管理。
于是,通过大量的控制与异常管理算法的运用,工业生产领域实现了大规模生产,从而大大提高了产品的质量和生产效率。
二、机器人和自动化技术的应用1. 工业制造领域在工业制造领域,机器人和自动化技术的应用可以极大地提高生产效率和质量。
通过对生产过程的自动化控制和管理,可以实现各个环节的高效运转,从而使生产效率得以大幅度提高。
例如,通过电子设备制造中的智能机械臂,可以实现电路板的精准焊接和安装。
同时,机器人可以在生产过程中承担一些危险和高风险的任务,如危险品运输、核原料加工等工作,使人类免除了一些危险和高风险的工作。
2. 医疗领域在医疗领域,机器人可以承担一些需要高度精确度和耐心的操作,例如外科手术。
同时,机器人还可以承担护理和康复等工作。
例如,在康复中心中,可以利用机器人协助患者进行运动治疗,提高康复速度和效果。
此外,机器人还可以承担一些监管和管理工作,例如对病房进行巡视,记录病人的生命体征,提高病人的生活质量。
3. 教育领域在教育领域,机器人可以成为一种新的教育手段。
例如,在小学中使用编程机器人教学,教导学生编写简单的编程代码。
利用这样的教学方法,孩子们可以更好地理解编程思想,从而提高他们的IT技术水平。
自动化在现代军事中的应用1427034127 吴摘要:在历经了二战之后,随着科学技术的迅速发展,各个国家军队建设都产生了一些重要的变革,深刻地影响着现代军事战争的格局。
其中电子、信息、计算机等多方面科学技术的突飞猛进,自动化技术就在这一过程中应运而生,在军队部队建设和发展中具有重要作用,处于不可撼动的地位。
本文将首先介绍自动化的定义、基本概念及其未来的发展前景,之后比较详尽的说明自动化技术在军事领域中四个方面的主要应用并举出相应的应用实例。
关键词:自动化,军事自动化,武器精确制导,军事指挥自动化,军事决策科学化训练一、自动化简介(一)自动化的定义自动化(Automation)是指机器设备、系统或过程(生产、管理过程),在没有人或极少人的参与的情况下,机器、设备或某一类系统,按照既定的要求,经过一系列方法,实现预期的目标的过程.其中的方法包括自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制等。
由此可见,自动化最重要的一点便是目标系统具有完全的自动能力。
随着计算机及其相应技术的快速发展,自动化技术从中应运而生,它一方面利用其自动性能,将人类从繁重的体力劳动、费时的脑力劳动及危险恶劣的工作环境中解放出来;另一方面能极大地提高人类的劳动生产率,增强人类发展世界、改造世界的能力。
总而言之,自动化的应用与发展,体现了一个国家农业、工业和国防的真正水平,更是一个国家科学技术现代化的重要标志.(二)基本概念在自动化这一概念产生初期,人们认为自动化室能够使用机械劳动替代人力劳作完成预期目标这一动态过程.然而,随着电子信息技术及计算机技术的飞速发展,自动化不仅仅只是帮助人们完成繁重的体力劳动,更多的是辅助或完全替代人类的脑力劳动.这是自动化发展过程中一个质的飞跃,它解放了人类更多的生产力,为经济增长带来了巨大的利润,为科技社会发展注入了一针有力的强心剂。
所以我们说,自动化具有多形式、多功能、多范围的优势及特点。
(三)发展前景正如前文所说,自动化的应用范围非常的广泛,从早期的电气、工业和国防发展到了交通、经济、建筑、能源、环境等领域,几乎无所不包.自动化的应用在广度和深度上随着电子信息技术和计算机科学的发展而不断拓展,这为自动化今后的发展提供了难能可贵的机遇.就自动化现有的技术发展,基于个人电子计算机或军工业计算机的控制系统已成为自动化的主流,综合自动化系统具有广阔的发展前景,它具有数字化、网络化、智能化的特点,体现了当今信息时代自动化的主流发展的方向。
大一自动化专业导论2000字摘要:随着社会的发展,自动化也在我们的生活中运用的更为广泛,本文在论证未来时代将会是自动化时代的基础上,首先介绍了对自动化的基本认识及其发展历史,形成了对自动化的一个整体认识。
然后进一步,更加全面的介绍自动化学科的研究内容及其应用于现代生产实践中及其它们的重要意义。
其次在对自动化有了一个全面了解的情况下,对应自动化的专业方向、就业方向进行了分析,最后在看到了社会对于自动化技术的革新,本文总结出其发展趋势,让我们明白未来的时代会是自动化的时代。
关键词:基本概念;发展历程;研究内容;智能建筑;发展趋势1 对自动化的认识装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程。
自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。
采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,而且能扩展人的器官功能,极大地提高劳动生产率,增强人类认识世界和改造世界的能力。
因此,自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志。
自动化专业主要研究的是自动控制的原理和方法,自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用。
它以自动控制理论为基础,以电子技术、电力电子技术、传感器技术、计算机技术、网络与通信技术为主要工具,面向工业生产过程自动控制及各行业、各部门的自动化。
它具有“控(制)管(理)结合,强(电)弱(电)并重,软(件)硬(件)兼施”鲜明的特点,是理、工、文、管多学科交叉的宽口径工科专业。
自动化的研究内容,包括自动控制理论、自动控制方法及工程实现技术、控制软件、控制装置、信号处理、现场总线和以太网等。
其中自动控制理论与方法是实现自动化的理论支柱,计算机技术、电动机、PLC、电力电子、微电子技术和自动化仪表技术等式实现自动化的硬件基础。
从应用观点来看,研究的内容有生产过程自动化、机械制造自动化、武器及军事自动化、办公室自动化和家庭自动化等等。
电气自动化技术专业介绍电气自动化技术是一门综合性的学科,涉及电力、电子、自动控制和计算机技术等多个领域。
它的主要目标是利用电气和电子技术,通过自动控制系统实现对各种工业过程的监控、控制和优化,从而提高生产效率、降低能源消耗和提高产品质量。
一、专业背景和发展电气自动化技术专业是电气工程及其自动化专业的一个重要分支,起源于20世纪50年代的工业自动化。
随着科技的不断进步和工业化水平的提高,电气自动化技术在各个行业中的应用越来越广泛。
目前,电气自动化技术已经成为现代工业生产的核心技术之一。
二、专业课程和学习内容1. 电气基础课程:包括电路理论、电磁场与电磁波、电力电子技术等,为学生打下坚实的电气基础。
2. 自动控制理论:学习控制系统的原理和方法,包括传感器、执行器、控制器等的工作原理和应用。
3. 工业自动化技术:学习PLC编程、工业机器人技术、过程控制系统等,了解工业自动化的实际应用。
4. 电力系统与电力电子技术:学习电力系统的运行和管理,电力电子器件和调节技术的应用。
5. 计算机控制技术:学习计算机原理、嵌入式系统、网络通信等,为电气自动化系统的设计和控制提供技术支持。
三、就业前景和发展方向电气自动化技术专业毕业生在各个行业都有着广阔的就业前景。
主要就业领域包括制造业、能源行业、交通运输、建筑和环境工程等。
毕业生可以从事自动化设备的设计、安装和维护,工业过程的优化和控制,电力系统的运行和管理等工作。
随着工业4.0和智能制造的发展,电气自动化技术在制造业中的应用越来越广泛。
毕业生可以从事智能制造系统的设计和开发,工业机器人的研究和应用,以及物联网技术的应用等领域。
四、专业特点和优势1. 综合性强:电气自动化技术专业涉及多个学科领域的知识,毕业生具备较强的综合能力和解决问题的能力。
2. 实践性强:专业课程注重实践教学,学生通过实验和实习,掌握实际工作中的技能和方法。
3. 创新性强:电气自动化技术是一个不断创新的领域,毕业生需要具备创新思维和能力,不断适应科技发展的需求。
电气工程与自动化技术的发展历程电气工程与自动化技术是近代工程领域中的两个重要学科,它们的发展历程充满了科技的突破和创新。
本文将以时间顺序为主线,扼要介绍电气工程与自动化技术的发展历程。
1. 电气工程的起源电气工程可以追溯到19世纪初,当时科学家们开始研究电的基本原理和应用。
1819年,丹麦物理学家奥斯特率先发现了电流的磁效应,奠定了电磁学的基础。
随后,英国科学家法拉第又发现了电磁感应现象,为发电机的发明奠定了基础。
到了19世纪中叶,托马斯·爱迪生成功发明了电灯,这使得电力系统的建设得以推进。
2. 电力系统的建设与扩展随着电灯的普及,人们对电力的需求越来越大。
20世纪初,交流电的发明和应用进一步推动了电力系统的发展。
1882年,美国纽约市首次建立了全球第一个商业化的电力系统,此后,各个国家纷纷建立起独立的电力系统,推动了电力工程的快速发展。
电力工程的进步,使得电器的应用范围不断扩大,电机、变压器等电气设备也陆续问世。
3. 控制理论的兴起与自动化技术的发展随着电力系统的建设,人们对电气设备的控制需求逐渐增加。
20世纪初,控制理论开始萌芽,控制工程逐渐形成,并应用于电机调速、定位控制等领域。
在二战期间,自动化控制系统的发展取得了重大突破,各国纷纷投入资源用于军事自动化设备的研发。
4. 工业自动化的兴起随着科学技术的不断进步,20世纪50年代以后,工业自动化逐渐成为一种趋势。
工业自动化通过机械、电气等技术手段,实现了生产过程的智能化和自动化。
自动化生产线的应用大大提高了生产效率,减少了人力投入,降低了生产成本。
自此,自动化技术开始在工业生产领域快速发展,为工业界带来了巨大的进步和变革。
5. 电气工程与自动化技术的融合自动化技术的兴起,促进了电气工程与自动化技术的融合。
电气工程作为一门学科,开始涵盖自动控制与信息处理的内容。
在电力系统中,自动化设备的广泛应用实现了电力系统的智能化运行;在工业生产中,自动化控制系统的不断发展提高了生产性能与质量。
自动化技术简要发展史
广义的自动化,是指在人类的生产、生活和管理的一切过程中,通过采用一定的技术装置和策略,使得仅用较少的人工干预甚至做到没有人工干预,就能使系统达到预期目的的过程,从而减少和减轻了人的体力和脑力劳动,提高了工作效率、效益和效果。由此可见,自动化涉及到人类活动的几乎所有领域,因此,自动化是人类自古以来永无止境的梦想和追求目标。 自动化技术的发展大致可分为工匠、技术化、理论化、网络化与智能化等几个阶段。 一、工匠阶段 人类很早就进行了简陋自动化装置的探索,留下了许多记载与传说,但由于技术与理论都没有真正地发展起来,直至1788年之前,都未能有重大的突破。这里列举几个较为著名的古代自动化装置。中国的指南车是广为传说与记载的古代发明,它始于西汉甚至更早,现已有复制品,但可能由于其自身的固有缺陷或是有了更为方便的指南工具,指南车没有真正得到使用。除了指南车外,还有记里鼓车,著名科学家张衡(公元78-139年)发明的混天仪、水运气象台等。公元3世纪,希腊人发明了水钟。另外,古代传说中的在重要位置安放的各种暗算机关,也是早期的自动化装置的尝试。据说,达·芬奇为路易十二制造过供玩赏用的机器狮,这可以说是最简单的机器人。 二、技术化和理论化阶段 标志人类社会工业革命开始的是瓦特于1788年发明的蒸汽机,它同样也标志着自动化领域技术化和理论化阶段的开始。具有良好的自动控制系统也是蒸汽机得以成功的必要条件之一。 在瓦特之前,已有人发明过各种各样的蒸汽机及相关控制装置,但没有真正地解决问题,主要原因有蒸汽的进气和排气是手动操纵的,转速不稳定等。瓦特的发明解决了这些问题,其蒸汽机的转速调节系统原理如图1-10所示。 如果转速由于蒸汽机负荷波动而下降,与蒸汽机连接的飞球系统的转动速度也下降,离心力减小,飞球相对位置下移,调节杠杆左端下降,使得杠杆右端上升,阀门开度增加,送入蒸汽机的蒸汽量增加,转速回升。反之亦然,可使系统的速度得以稳定。这是一个典型的具有负反馈的速度调节系统。 1868年,J.C.麦克思威尔发表了著名的关于调节器的论文,对反馈理论进行了深入的研究。同年,法国工程师J.法尔科发明了反馈调节器。至1920年,反馈理论已广泛地应用于电子放大器中,性能有了较大的改善。1920年,美国出现了PID(比例积分微分)调节器,并应用到化工和炼油过程。 到1948年,控制理论的经典部分都已基本提出,如,多种控制系统的稳定性分析方法、根轨迹法、频率分析法等。1946年,第一台电子计算机ENIAC问世。除了工业革命使自动化获得较为广泛的应用外,特别要提及的是在此之前的第一次和第二次世界大战极大地激发了自动控制在军事和军工领域的应用。 三、网络化和智能化方法 1948年,N.维纳的《控制论》一书,标志着自动化的理论基础——控制论正式诞生。同年,C.E.香农发表了《通讯的数字原理》,标志着信息论的诞生。连同1946年诞生的第一台计算机,它们标志着自动化技术进入了网络化与智能化的阶段,计算机技术的飞速发展大大推动了计算机控制系统的应用。同时,这些科技成果也标志着人类社会继农业革命和工业革命之后又一个伟大的变革——信息革命的开始。 控制论并不仅仅是工业和工程领域的科学,它也是一种思想,一种方法,普遍适用于几乎所有领域。哲学家、数学家、军事家、政治家、工程师等都对它感兴趣。它的应用可分为四大领域:工程控制论、生物控制论、经济控制论、社会控制论。 在这四大领域中,生物控制和社会控制非常复杂或敏感,目前发展还不深入,应用也不够;经济控制论,研究得很多,应用也不少,有些是经济学家渗透到控制学科,有的是控制论专家渗透进经济领域;工程控制论则是其中发展最完善、应用最广泛的分支。 1954年,钱学森发表了《工程控制论》,标志着工程控制学科的正式诞生。工程控制包括各种工程领域,从被控制对象的性质来划分,可分为过程自动化和电气自动化两大类,但这种约定俗成的称呼并不贴切。过程自动化的特征是被控对象中所加工的材料主要是液体、气体和粉体等流体,或许称为流体处理过程控制或自动化更合适。电气自动化的特征是被控对象所处理的是元件、部件的加工和装配,或许叫做元部件处理过程控制或自动化更贴切。 随着计算机功能的日益强大与完善,体积的微型化,用计算机代替调节器已成气候,目前正朝着一切需要智能化处理的场所都用计算机的方向发展。 20世纪末,随着计算机和网络的逐步普及,管理自动化开始发挥越来越大的作用。在企业界,生产装置的控制与管理的自动化正融为一体。在信息处理技术的核心——计算机技术没有充分发展之前,人类关于人工智能、机器人等领域的研究,只能是美好的梦想。而今天,它们正逐步成为现实。大系统的优化和最优控制、机器人、航天技术等都预示着一个智能化和网络化的自动化时代已经开始。
1.1自动化的起源 是我国古代伟大的发明之一,也是世界上最早的控制论机械之一。用英国著名科学
史专家李约瑟的话说,中国古代的指南车“可以说是人类历史上迈向控制论机器的第一步”,是人类“第一架体内稳定机”。
相传在四千多年以前,我国南方有个九黎部族。有一年,他们的首领蚩尤,与炎帝族发生了冲突。于是,炎帝族和黄帝族联合起来,在涿鹿同九黎族进行了一次激烈的战斗。蚩尤使用魔法,造出漫天的大雾,把黄帝和他的军队团团围在里面。正当黄帝愁眉不展、万分焦急的时候,一个叫风后的臣子做了一辆指南车。有了指南车的引导,黄帝统帅的军队冲破重重迷雾,终于战胜了蚩尤。
指南车,又称司南车,是中国古代用来指示方向的一种机械装置。指南车与指南针相比在指南针利用电磁效应的原理截然不同,是根据差速齿轮原理设计的,它是利用齿轮传动系统,根据车轮的转动,由车上木人指示方向。不论车子转向何方,木人的手始终指向南方,“车虽回运而手常指南”。
是我国古代计时器的一种,我国现存最完整的成组型滴漏是元代仁宗延祐三年(公元1316年)铸造,全组由4个安放在阶梯上的漏壶组成,最上层称日壶,第二层称月壶,第三层称星壶,最底下一层称受水壶。各壶都有铜盖,受水壶铜盖中央插一把铜尺,尺上刻有12时辰的刻度,自下而上为子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥。铜尺前插一木制浮剑,木剑下端是一块木板,叫浮舟。水由日壶按次沿龙头滴下,受水壶中的水随时间的推移而逐渐增加,浮剑逐渐上升,从而读出时间。
这是一种会自动记载行程的车辆,1800年前的汉代,大科学家张衡发明了记里鼓车。记里鼓车的基本原理和指南车相同,也是利用齿轮机构的差动关系。据记载,记里鼓车分上下两层,上层设一钟,下层设一鼓。记里鼓车上有小木人,头戴峨冠,身穿锦袍高坐车上。车走十里,木人击鼓1次,当击鼓十次,就击钟一次。 简称浑天仪,为东汉科学家张衡创制的一件天文仪器。是一种水运浑象。用一个直径四尺多的铜球,球上刻有二十八宿、中外星官以及黄赤道、南北极、二十四节气、恒显圈、恒隐圈等,成一浑象,再用一套转动机械,把浑象和漏壶结合起来。以漏壶流水控制浑象,使它与天球同步转动,以显示星空的周日视运动,如恒星的出没和中天等。
是世界上第一架测验地震的仪器。中国东汉时期天文学家张衡于汉顺帝阳嘉元年(132)制成,候风地动仪用精铜制成,直径2.7米,其外形像一个大型酒樽。地动仪里面有精巧的结构,主要为中间的都柱(相当于一种倒立型的震摆)和它周围的八道(装置在摆的周围的8组机械装置)。在樽的外面相应地设置8条口含小铜珠的龙,每个龙头下面都有一只蟾蜍张口向上。如果发生较强的地震,都柱因受到震动而失去平衡,这样就会触动八道中的一道,使相应的龙口张开,小铜珠即落入蟾蜍口中,由此便可知道地震发生的时间和方向。
是中国古代一种大型的天文仪器,由宋朝天文学家苏颂等人创建。它是集观测
天象的浑仪、演示天象的浑象、计量时间的漏刻和报告时刻的机械装置于一体的综合性观测仪器,实际上是一座小型的天文台。这台仪器的制造水平堪称一绝,充分体现了我国古代人民的聪明才智和富于创造的精神。 公元1世纪古埃及和希腊的发明家也创造了一些机器人或机器动物来适应当时宗教活动的需要。如教堂庙门自动开启、铜祭司自动洒圣水、投币式圣水箱和教堂门口自动鸣叫的青铜小鸟等自动装置。
近代自动装置17世纪以来,随着生产的发展,在欧洲的一些国家相继出现了多种自动装置,其中比较典型的有﹕法国物理学家B·帕斯卡在1642年发明能自动进位的加法器﹔荷兰机械师C·惠更斯于1657年发明钟表,提出钟摆理论,利用锥形摆作调速器;英国机械师E·李1745年发明带有风向控制的风磨,利用尾翼来使主翼对准风向﹔俄国机械师波尔祖诺夫1765年发明浮子阀门式水位调节器,用于蒸汽锅炉水位的自动控制。
社会的需要是自动化技术发展的动力。自动化技术是紧密围绕着生产、军事设备的控制以及航空航天工业的需要而形成和发展起来的。工业上的应用,是以瓦特的蒸汽机调速器作为正式起点。1788年,瓦特为了解决工业生产中提出的蒸汽机的速度控制问题,把离心式调速器与蒸汽机的阀门连接起来,构成蒸汽机转速调节系统,使蒸汽机变为既安全又实用的动力装置。此时的自动化装置是机械式的,而且是自力型的。 试例举中国古代的自动化装置。 1.2无处不在的自动化 经典控制理论:20世纪40年~20世纪50年代 经典控制理论以传递函数为基础,已频率法和根轨迹法作为分析和综合系统基本方法,对单输入单输出控制系统进行分析与设计。
现代控制理论:20世纪60年代获得迅猛发展 现代控制理论是在经典控制理论的基础上,于60年代以后发展起来的。它的主要内容是以状态空间为基础,研究多输入、多输出、时变参数、分布参数、随机参数、非线性等控制系统的分析和设计问题。最优控制、最优滤波、系统辨识、自适应控制等理论都是这一领域重要的研究课题。