2_张志俊 自动化的概念和发展简史

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1、2自动化的概念和发展简史2自动化的概念和发展简史2.1控制和自动化的概念基本概念现代社会和现代生活离不开对一些物理量的控制，包括对这种控制的自动化电网——电压、频率、电流锅炉——水位、水温、气温、压力、流量等导弹——方位、俯仰、速度等冰箱——温度洗衣机——水位、进程…………自动化与自动控制自动化指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动地进行操作或运行自动控制是关于受控系统的分析、设计和运行的理论和技术自动化与自动控制两者既有联系，但也有一定的区别自动化——主要研究人造系统的控制问题自动控制——

2、除了上述研究外，还研究社会、经济、生物、环境等非人造系统的控制问题生物控制、经济控制、社会控制及人口控制等，显然这些都不能归入自动化的研究领域的不过人们提到自动控制，通常是指工程系统的控制，在这个意义上自动化和自动控制是相近的自动控制(a)手动控制(b)自动控制水温操作员用手（通过感觉）来测试水的温度将测试水温与他要求的值（给定值）相比较（通过大脑）决定（通过大脑）：朝哪个方向旋转加温用的蒸汽阀门旋转多大的角度自动控制时：上述功能都由各种元件和仪表来代替。例如，温度测量元件、控制记录仪表和调节阀等。自动化

3、涉及学科较多、应用广泛的综合性科学技术归属于控制科学与工程研究内容：自动控制、信号处理理论、方法；硬件、软件过程、机械制造、武器及军事、办公、家庭解放繁重、恶劣劳动；扩展人的功能；提高生产率；赠强认识、改造世界的能力是新技术革命的重要方面自动化技术的研究、应用、推广生产、生活产生深远影响信息技术信息化带动工业化生产过程自动化、办公室自动化提高、节约、高质量、改善劳动、工艺、管理2自动化的概念和发展简史2.2我国古代自动装置我国古代自动装置中国古代能工巧匠发明许多原始的自动装置，以满足生产、生活和作战

4、的需要其中比较著名有下述的几种：(1)指南车(2)铜壶滴漏(3)浮子式阀门(4)饮酒速度的自动调节(5)计里鼓车(6)漏水转浑天仪(7)候风地动仪(8)水运仪象台指南车指南车是中国古代用来指示方向的一种具有能自动离合的齿轮系装置的车辆东汉张衡、三国魏国马钧、南齐祖冲之都曾制造过指南车原理马拉的双轮独辕车，车箱上立一个伸臂的木人。车箱内装有能自动离合的齿轮系。当车子转弯偏离正南方向时车辕前端就顺此方向移动，而后端则向反方向移动，并将传动齿轮放落，使车轮的传动带动木人下的大齿轮向相反方向转动，恰好抵消车子转弯

5、产生的影响齿轮系车身木人方向车辆转弯铜壶滴漏铜壶滴漏中国古代的自动计时（测量时间）装置，又称刻漏或漏刻这种计时装置最初只有两个壶，由上壶滴水到下面的受水壶，液面使浮箭升起以示刻度（即时间）保持上壶的水位恒定是滴漏计时准确的关键。这个问题后来是用互相衔接的多极（3-5极）水壶来解决的根据宋朝杨军的《六经图》（公元1155）转述：莲华漏由4个壶组成。天地壶、平水壶逐级向平水小壶供水。平水小壶上有溢水口，可使多余的水泄入减水桶以保持水面恒定在莲华漏中还采用一个浮子式阀门作为自动切断阀。当受水壶的水位升至满刻度时

6、，浮子式阀门就会自动阻塞上级平水壶的出水小孔，切断水滴（图上平水壶前的一个小鸟式装置）饮酒速度自动调节宋朝仇士良著《岭外代答》(公元1178)曾记载中国南方和西南部落村民的一种饮酒习惯，常用0.6米长以上的饮酒管。竹制管中有一条银制小鱼，作为可动的“关捩(lie4)”(即浮子式阀门)。饮酒时吸得太快或太慢，小孔会被小鱼自动堵塞这种浮子式阀门可用来保持均匀的饮酒速度计里鼓车中国古代能自报行车里程的车制，东汉以后出现，汉代鼓车改装而成车内装设具有减速作用的传动此齿轮和凸轮、杠杆等机构车行一里，车上木人受凸轮牵

7、动，由绳索拉起木人右臂击鼓一次漏水转浑天仪公元2世纪，东汉天文学家张衡创制的一种天文表演仪器用漏水推动水运浑象，和现在的天球仪相似，可以用来实现天体运行的自动仿真浑象是在直径1.5m的铜球上刻有28宿、星官、黄赤道、南北极、24节气、恒星圈、恒隐圈等关键是漏水要推动一个恒速旋转的齿轮使浑象与天球同步转动张衡水力天文仪器中齿轮系推想图候风地动仪公元132年，东汉张衡发明的一种观察地震的自动检测器。工作原理涉及到检测地震信号的方向和大小水运仪象台北宋哲宗元佑三年(公元1088年)，苏颂等人制成的水力天文装置高

8、约12m，宽约7m既能演示或能观测天象，又能计时及报时利用铜壶滴漏的恒定水流作动力，来推动枢轮恒速旋转水运仪象台枢轮和天衡装置示意图它还起着类似钟表中擒纵器的作用仪象台装有自动机构，在每个时辰初、正和每刻向应地有木人摇铃、打钟、击鼓枢轮带动浑象和浑仪两个齿轮系。浑象是一种观测仪器，测定昏、旦和夜半中星以及天体的赤道坐标等齿轮的恒速旋转由两级滴漏装置驱动，受水壶装在枢轮上。由天衡的杠杆装置控制枢轮的恒速运动2自动化的概念和发展简