动力工程测控技术的应用与发展

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1、动力工程测控技术的应用与发展2.3测控技术与仪器的发展历史2.3.1测控技术的早期实践2.3.2测控技术的形成和发展2.3.3控制理论的发展历程2.3.4测控技术的发展思考2.3.1测控技术的早期实践人类在很早期就发明了测量器具。可以考证的最早的计时器具是“水钟”，水钟在中国叫作“刻漏”，也叫“漏壶”。在中国历史博物馆中收藏有一套元代延佑三年（1316年）漏壶，这套铜漏壶由日壶、月壶、星壶和受水壶4部分组成。在受水壶中央立一铜尺，上刻十二时辰，铜尺前插一木浮箭，下为浮舟，随着受水壶中水位的升高，舟浮箭升，以铜尺刻度测定时间。公元120年张衡研制出表演天象

2、的漏水转浑天仪漏水转浑天仪是有明确历史记载的世界上第一架用水力发动的天文仪器。在球的外表面上刻有二十八星宿和其它恒星。在球面上还有地平圈和子午圈另外还有黄道圈和赤道圈，互成24度的交角。在赤道和黄道上，各列有二十四节气成一浑象。用漏壶滴出来的水的力量带动齿轮，齿轮带动浑象绕轴旋转，一天一周，与天球同步转动。这样，就可以准确地表示天象的变化，人在屋子里观看仪器，就可以知道某星正从东方升起，某星已到中天，某星就要从西方落下。公元235年马钧研制出能自动指示方向的指南车公元132年张衡研制出自动测量地震的候风地动仪2.3.2测控技术的形成和发展当人类活动的领域

3、越过感觉器官极限的时候，测量技术就成了一切事业取得成功的前提。科学技术的发展首先取决于测量仪器仪表技术的进展。1.第一次科技革命17～18世纪，测控技术初见端倪。欧洲的一些物理学家开始利用电流与磁场作用力的原理制成简单的检流计，利用光学透镜制成望远镜，从而奠定了电学和光学仪器的基础。1609年，著名的意大利科学家伽利略第一次用自制望远镜观测星球，从此人类踏上了探索宇宙的征程。2.第二次科技革命19世纪初电磁学领域的一系列发现，引发了第二次科技革命。由于发明了测量电流的仪表，才使电磁学的研究迅速走上正轨，获得了一个又一个重大的发现。电磁学领域的许多发明，如

4、电报、电话、发电机等在实际中得到了广泛的应用，促进了电气时代的来临。同时，其他各种用于测量和观察的仪器也不断涌现。德国制造的精密一等经纬仪（使用于1891年以前）3.第三次科技革命20世纪20年代，以机电产品为典型代表的机械制造业开始产业化发展。产品大批量生产的特点是循环动作和流水作业，要求在加工生产的每个阶段自动检测工件的位置、尺寸、形状、姿态或性能等，要求对加工过程及零部件装配、运送、包装、储存等作业按程序自动进行操作，同时还要解决不同加工机械间的传动控制问题。另一方面，以石油为原料的化学工业兴起。以石油化工为典型代表的液态和气态产品的生产过程开始规

5、模化。这类生产过程大都是连续的化学反应过程，工艺条件常常具有高温、高压、腐蚀等特点，要求对工艺参数进行在线测量和自动控制，需要大量的测控仪表。1913年美国建成最早的汽车装配流水线1926年美国建成第一条汽车自动生产线1952年美国研制出第一台数控机床1954年美国发明家德沃研制成功世界第一台工业机器人样机，并同时申请具有记忆和重复操作功能的机器人专利。1969年，美国通用汽车公司用21台工业机器人组成了焊接轿车车身的自动生产线。1970年代，美国研制出具有视觉、触觉和行走能力并具有识别和一定理解能力的智能机器人。第一台工业机器人样机现代自动化工厂生产线

6、（国产）奇瑞、长安汽车冲压生产线长春汽车焊接生产线现代高速大型数控中心（沈阳第一机床厂）2005年我国成功发射载人飞船（神舟6号）1981年美国“哥伦比亚”号航天飞机首次发射成功采松果机器人挖树根机器人测控技术的发展面越来越宽阔嫁接机器人采摘机器人壁面清洗机器人擦玻璃机器人飞机清洗机器人汽车加油机器人家用清洁机器人高压输电线维修（遥操作）机器人医用机器人中国骨科机器人系统国产反恐机器人火星探测机器人微型机器人（仿生）机器鱼仿人机器人足球机器人拾球机器人当今世界已进入信息时代。仪器仪表作为信息工业的源头，是信息流中的重要一环。测控技术伴随着信息技术的发展而

7、发展，同时又为信息技术的发展发挥着不可替代的作用。进入21世纪，一大批当代最新技术成果，如纳米级的精密机械研究成果、分子层次的现代化学研究成果、基因层次的生物学研究成果，以及高精密超性能特种功能材料研究成果和全球网络技术推广应用成果等竞相问世，使得仪器仪表领域发生了根本性的变革，促进了高科技化、智能化的新型仪器仪表时代的来临。除了卫星测控等非常专业的领域外，日常生活中较少听到“测控”这个名词。更多听到的是这个设备(工艺)是“自动化的”或“自动控制的”。上述功能的本质都是测控技术。测控技术不仅应用于现代生产、科学研究、航空航天，也越来越多地应用于现代生活中

8、。*家庭：全自动照相机、洗衣机、电饭煲*建筑：自动门禁、自动监控系统*交通：自动