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自動控制
來源:深圳市賽億科技開發有限公司作者:日期:2015-04-18 10:52:45點擊:10026次
自動控制(automatic control)是指在沒有人直接參與的情況下,利用外加的設備或裝置,使機器、設備或生產過程的某個工作狀態或參數自動地按照預定的規律運行。自動控制是相對人工控制概念而言的。

1簡介

自動控制技術的研究有利于將人類從復雜、危險、繁瑣的勞動環境中解放出來并大大提高控制效率。自動控制是工程科學的一個分支。它涉及利用反饋原理的對動態系統的自動影響,以使得輸出值接近我們想要的值。從方法的角度看,它以數學的系統理論為基礎。我們今天稱作自動控制的是二十世紀中葉產生的控制論的一個分支?;A的結論是由諾伯特·維納,魯道夫·卡爾曼提出的。

2舉例

室內溫度的調節 室內溫度的調節是一個簡明易懂的例子。目的是把室內溫度保持在一個定值θ,盡管開窗等因素使得室內熱量散發出室外(干擾d)。為了達到這個目的,加熱必須被適當的影響。通過閥門的調節,溫度就會保持恒定。除此之外,在人們有感覺之前,暖器熱水的溫度也會受外界溫度的干擾。其余的例子還有三油桶系統。
自動化控制裝置自動化控制裝置
 

4基本原理

在現代科學技術的眾多領域中,自動控制技術起著越來越重要的作用。自動控制是指在沒有人直接參與的情況下,利用外加的設備或裝置(稱控制裝置或控制器),使機器,設備或生產過程(統稱被控對象)的某個工作狀態或參數(即被控制量)自動地按照預定的規律運行。
自動控制理論是研究自動控制共同規律的技術科學。它的發展
配電自動化配電自動化
初期,是以反饋理論為基礎的自動調節原理,主要用于工業控制,二戰期間為了
設計和制造飛機及船用自動駕駛儀,火炮定位系統,雷達跟蹤系統以及其
他基于反饋原理的軍用設備,進一步促進并完善了自動控制理論的發展。
到戰后,以形成完整的自動控制理論體系,這就是以傳遞函數為基礎的經典控制理論,它主要研究單輸入-單輸出,線形定常數系統的分析和設計題。

5產生價值

自動化技術的深入發展,促進了單元技術的不斷綜合,以CIMS為代表的未來工廠自動化技術,正不斷顯示出其巨大的效益,以美國科學院根據對美國在CIMS方面較領先的五大公司的長期調查分析,認為采用先進自動化技術,如CIMS,可以獲得以下效益:
a.產品質量提高 200-500%
自動控制
b.生產率提高 40-70%
c.設備利用率提高 200-300%
d.生產周期縮短 30-60%
e.在制品減少 30-60%
f.工程設計費用減少 15-30%
g.人力費用減少 5-20%
h.提高工程師的工作能力 300-3500%
由此可見,自動化技術的應用,其效益明顯提高。

6應用研究

自動控制的發展,從開始階段的發生到形成一個控制理論,講整個這個進程。自動控制就是指這樣的反饋控制系統,這是有一個控制器跟一個控制對象組成的,把這個控制對象的輸出信號把它取回來,測量回來以后跟所要求的信號進行比較。根據這誤差告訴控制器,這就是機器內部的工作了。讓控制器完成這個控制作用,使得這個偏差消除或者說使得控制對象的輸出跟蹤我所需要的要求的信號??刂茖ο蟮妮敵隽恳话銇碚f都是一個物理量,比如說我控制一個機器的轉速,就是需要把速度測量出來,才能進行控制。

7發展歷程

從一開始出現的時候,大家假如接觸到這門學科的話,可能都知道是瓦特的離心調速器。這是離心調速器的幾種方案的示意圖,什么叫離心調速器呢?就是有兩個飛球,一轉起來
以后,因為離心力,飛球就往外脹。飛球脹開以后,這個下面的套筒就往上升,這個套筒在移動,就帶動執行機構動作,這是最早的瓦特的離心調速器。

8調速器

實際上這個離心調速器不是瓦特發明的,一般我們叫瓦特的離心調速器,它實際上不是瓦特的發明。這是什么呢?就是在那個時期,大家看到風力磨坊就是相當于離心調速器的那個飛球,實際上在那個時候,已經有這樣的調速器。瓦特是改良了蒸汽機,用了這樣的一個調速器,但是現在很多人都愿意把這個離心調速器,掛在瓦特的名下。所以一般的書上,大家看到的是瓦特的離心調速器,你要看正式的書,假如材料寫的確切的話,只說1788年前后,不確切說哪一天的年代,因為不是他發明的。就是說一項科學技術的發展,并不是一個人,就是說瓦特又能發明蒸汽機又能發明調節系統,好像什么都是他發明的,實際上他也利用了前人的很多知識的積累。這是1788年,隨后大概有一百年左右的歷史,工業里邊自動控制系統就是個離心調速器,當時主要就是個蒸汽機,蒸汽機離心調速器,沒有別的類型,后來進到二十世紀,就是出現了飛機。大家可能知道的,斯佩雷(Sperry)發明了陀螺,他想辦法把陀螺做成一個自動駕駛儀。

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