外文翻译译文-自动控制的历史

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1、自动控制的历史自动控制，特别是在反馈上的应用，已经成为了自动化发展的基础。它起源于液位控制、水钟和古代的气体力学/水力学。从17世纪起，就设计出了用于温度控制、工厂机械控制和蒸汽机调控的系统。在20世纪期间，人们就很清楚地认识到了反馈控制系统可能会出现不稳定的问题。20世纪末，英国的劳斯和瑞士的赫维茨独立推导出丫稳定性判据。也是在20世纪末，人们看到了伺服系统的发展，开始是用于船舶操纵，后来应用于自动驾驶仪。飞机的发明增加了一个新的控制问题。20世纪20年代，米诺尔斯基的船舶控制理论分析阐明了三项控制的性质，在20世纪30年代也

2、被用于过程控制。基于20世纪30年代伺服系统和通信工程的发展，以及高性能火炮控制系统需求的驱使，在二战之后，美国、英国以及其他地方，理论相干体被作为经典的控制被人们所知，跟控制论的思想相同。同时，基于庞加莱和李雅普诺夫的方法，苏联研制出一种动态建模的方法。随着信息逐渐的传播，由于冷战中导弹控制系统的需求和刺激，状态空间和现代控制技术在东西方得到迅速发展。在战争以后，对自动化的需求也极大的增加了，与此同时数字计算机的发展也使自动控制数字化成为可能。B录4.1古代和近代时期4.220世纪的稳定性分析4.3二战之前的船舶、飞机和工业控

3、制4.4电子工业，信息反馈和数学分析4.5二战和经典控制：基础设施4.6第二次世界大战与经典控制：理论4.7现代控制理论的出现4.8数字计算机4.9自1945年来社会技术环境4.10结论和发展趋势4.11深入阅读4.1古代和近代时期反馈控制，可以说是起源于希腊和阿拉伯的浮阀调节器［4.1］,它们被希腊人和阿拉伯人用于控制像水钟、油灯和分酒机这样的设备，也用来控制水箱水位。由于起始时用希腊或阿拉伯语描述总是很模糊，而且缺少插图，所以这种系统的精确结构没冇完全清楚。当吋希腊最冇名的是Ktsebios、⑽（公元前三世纪）和Heron（

4、公元一世纪），他们活跃在地屮海东部（亚历山大港、拜占庭）。水钟的传统被阿拉伯的作家如（1203）和//mal-Sa-ati（1206）以在书本屮描述的形式;延续卜*来。公元九至十世纪，被认为是伪阿基米德的阿拉伯匿名作家给He/rm和P/z/toAi的希腊文字做了一个特定参照，在当时产生了极大影响。公元九世纪，巴格达的三兄弟也建造丫Heron的传统浮阀调节器。浮阀调节器似乎不会传播到中世纪的欧洲，尽管有一些翻译经典文本的作家存在。它似乎在工业革命间改造，在英国出现，例如在18世纪。欧洲第一个独立的反馈系统是CorneliusDre

5、bbel（1572-1633）的温度调节器，Drebbel和法院的詹姆斯一世以及英国的查尔斯二世在布拉格度过了他大部分的职业生涯，Drebbel本人没有留下任何书面记录，但是一些当代的书籍摘要记K了他的发明。阀门控制炉道烟气的实质是酒精（或其他）温度计起操作作用，从而控制外壳温度。这个设备的螺丝改变了我们现在所说的设定点。如果说水平和温度调节是现代控制系统的两个先驱，那么一些为使用风力设计的装置便为更精细复杂的装置指明/方向。在18世纪开发出的磨坊扇尾既能使磨坊帆直接进风，还能自动改变迎角，从而避免在遇到人风的时候超速。另一种重

6、要的装置是升降机。磨盘有随着旋转速度的增加而独立的倾向，从而损害面粉的质量。许多技术被开发用来感测速度，由此产生一个恢复力压迫磨盘使其合拢靠近。在这些装置中，最重要的就是ThomasMead的装置［4.3］,这个装置用离心摆来测速度，在一些应用上还可以提供反馈，因此指出丫离心调速的方法。第一台蒸汽机是往复式动力机，被研制用来驱动水泵；JamesWatt的旋转式发动机在17世纪80年代早期就被卖出了，但是直到80年代末，离心调速器材被应用到机器.卜.。继Watt的合作者MatthewBoulton的一次访问，他在伦敦访问Albio

7、nMill吋看到一台升降机在离心调速器的控制下运转（（Fig.4.2）。Boulton和Watt没有尝试给他们的装置申请专利，（正如上面看到的那样，基本上被Mead申请了专利），他们曾尝试保守秘密但是失败了。这些秘密在1973年被人第一次复制，在后来十年里传播到英国［4.4］。4.220世纪的稳定性分析20世纪早期随着离心调速器的传播，一些主要问题变得越來越明显。第一，由于缺少整机控制，调速器不能去除偏移：用当时的术语来说就是不能够规范化，只能适度化。第二，它对负载变化的响应很缓慢。第三，（非线性的）摩擦力作用在机器上会导致振荡

8、（极限循环）。人们为了克服这些困难做了很多尝试，例如，西门子计吋器利用差动调转齿轮装置不仅有效地引进了整机控制，而II实现了机械放大。另外一个接近于这个设计的同步调节器（无偏移）则是基于巧妙的机械结构,但是经常遇到稳定性的问题。然而，在20世纪可以看到为蒸汽机和