古代的自動化裝置

Ⅰ 自動控制的歷史發展

最早的自動化控制要追溯到我國古代的自動化計時器和漏壺指南車，而自動化控制技術的廣泛應用則開始於歐洲的工業革命時期。英國人瓦特在發明蒸汽機的同時，應用反饋原理，於1788年發明了離心式調速器。當負載或蒸汽量供給發生變化時，離心式調速器能夠自動調節進氣閥的開度，從而控制蒸汽機的轉速。
150多年前第一代過程式控制制體系是基於5－13psi的氣動信號標准（氣動控制系統PCS，Pneumatic Control System）。簡單的就地操作模式，控制理論初步形成，尚未有控制室的概念。
第二代過程式控制制體系（模擬式或ACS,Analog Control System）是基於0－10mA或4－20mA的電流模擬信號，這一明顯的進步，在整整25年內牢牢地統治了整個自動控制領域。它標志了電氣自動控制時代的到來。控制理論有了重大發展，三大控制論的確立奠定了現代控制的基礎；控制室的設立，控制功能分離的模式一直沿用至今。
第三代過程式控制制體系（CCS，Computer Control System）.70年代開始了數字計算機的應用，產生了巨大的技術優勢，人們在測量，模擬和邏輯控制領域率先使用，從而產生了第三代過程式控制制體系（CCS，Computer Control System）。這個被稱為第三代過程式控制制體系是自動控制領域的一次革命，它充分發揮了計算機的特長，於是人們普遍認為計算機能做好一切事情，自然而然地產生了被稱為「集中控制」的中央控制計算機系統，需要指出的是系統的信號傳輸系統依然是大部分沿用4－20mA的模擬信號，但是時隔不久人們發現，隨著控制的集中和可靠性方面的問題，失控的危險也集中了，稍有不慎就會使整個系統癱瘓。所以它很快被發展成分布式控制系統（DCS）。
第四代過程式控制制體系（DCS，Distributed Control System分布式控制系統）：隨著半導體製造技術的飛速發展，微處理器的普遍使用，計算機技術可靠性的大幅度增加，目前普遍使用的是第四代過程式控制制體系（DCS，或分布式數字控制系統），它主要特點是整個控制系統不再是僅僅具有一台計算機，而是由幾台計算機和一些智能儀表和智能部件構成一個了控制系統。於是分散控製成了最主要的特徵。除外另一個重要的發展是它們之間的信號傳遞也不僅僅依賴於4－20mA的模擬信號，而逐漸地以數字信號來取代模擬信號。
第五代過程式控制制體系（FCS，Fieldbus Control System現場匯流排控制系統）：FCS是從DCS發展而來，就象DCS從CCS發展過來一樣，有了質的飛躍。「分散控制」發展到「現場控制」；數據的傳輸採用「匯流排」方式。但是FCS與DCS的真正的區別在於FCS有更廣闊的發展空間。由於傳統的DCS的技術水平雖然在不斷提高，但通信網路最低端只達到現場控制站一級，現場控制站與現場檢測儀表、執行器之間的聯系仍採用一對一傳輸的4-20mA模擬信號，成本高，效率低，維護困難，無法發揮現場儀表智能化的潛力，實現對
現場設備工作狀態的全面監控和深層次管理。所謂現場匯流排就是連接智能測
量與控制設備的全數字式、雙向傳輸、具有多節點分支結構的通信鏈路。簡
單地說傳統的控制是一條迴路，而FCS技術是各個模塊如控制器、執行器、檢測器等掛在一條匯流排上來實現通信，當然傳輸的也就是數字信號。主要的總
線有Profibus，LonWorks等。
1、 40年代--60年代初：
需求動力：市場競爭,資源利用，減輕勞動強度，提高產品質量，適應批量生產需要。主要特點：此階段主要為單機自動化階段，主要特點是:各種單機自動化加工設備出現，並不斷擴大應用和向縱深方向發展。典型成果和產品：硬體數控系統的數控機床。
2、60年代中--70年代初期：
需求動力：市場競爭加劇，要求產品更新快，產品質量高，並適應大中批量生產需要和減輕勞動強度。主要特點：此階段主要以自動生產線為標志，其主要特點是:在單機自動化的基礎上，各種組合機床、組合生產線出現，同時軟體數控系統出現並用於機床，CAD、CAM等軟體開始用於實際工程的設計和製造中，此階段硬體加工設備適合於大中批量的生產和加工。典型成果和產品：用於鑽、鏜、銑等加工的自動生產線。
3、70年代中期--至今：需求動力：市場環境的變化，使多品種、中小批量生產中普遍性問題愈發嚴重，要求自動化技術向其廣度和深度發展，使其各相關技術高度綜合，發揮整體最佳效能。主要特點：自70年代初期美國學者首次提出CIM概念至今，自動化領域已發生了巨大變化，其主要特點是:CIM已作為一種哲理、一種方法逐步為人們所接受；CIM也是一種實現集成的相應技術，把分散獨立的單元自動化技術集成為一個優化的整體。所謂哲理，就是企業應根據需求來分析並克服現存的「瓶頸」，從而實現不斷提高實力、競爭力的思想策略；而作為實現集成的相應技術，一般認為是:數據獲取、分配、共享；網路和通信；車間層設備控制器；計算機硬、軟體的規范、標准等。同時，並行工程作為一種經營哲理和工作模式自80年代末期開始應用和活躍於自動化技術領域，並將進一步促進單元自動化技術的集成。典型成果和產品：CIMS工廠，柔性製造系統(FMS)。
隨著現代應用數學新成果的推出和電子計算機的應用，為適應宇航技術的發展，自動控制理論跨入了一個新階段——現代控制理論。主要研究具有高性能，高精度的多變數變參數的最優控制問題，主要採用的方法是以狀態為基礎的狀態空間法。目前，自動控制理論還在繼續發展，正向以控制論，資訊理論，仿生學為基礎的智能控制理論深入。
為了實現各種復雜的控制任務，首先要將被控制對象和控制裝置按照一定的方式連接起來，組成一個有機的總體，這就是自動控制系統。在自動控制系統中，被控對象的輸出量即被控量是要求嚴格加以控制的物理量，它可以要求保持為某一恆定值，例如溫度，壓力或飛行航跡等；而控制裝置則是對被控對象施加控製作用的機構的總體，它可以採用不同的原理和方式對被控對象進行控制，但最基本的一種是基於反饋控制原理的反饋控制系統。
在反饋控制系統中，控制裝置對被控裝置施加的控製作用，是取自被控量的反饋信息，用來不斷修正被控量和控制量之間的偏差從而實現對被控量進行控制的任務，這就是反饋控制的原理。

Ⅱ 什麼是自動化，急需啊

名稱:自動化 英文：automation 1946年，美國福特公司的機械工程師D.S.哈德最先提出「自動化」一詞，並用來描述發動機汽缸的自動傳送和加工的過程。50年代，自動調節器和經典控制理論的發展，使自動化進入以單變數自動調節系統為主的局部自動化階段。 自動化
60年代，隨現代控制理論的出現和電子計算機的推廣應用，自動控制與信息處理結合起來，使自動化進入到生產過程的最優控制與管理的綜合自動化階段。 70年代，自動化的對象變為大規模、復雜的工程和非工程系統，涉及許多用現代控制理論難以解決的問題。這些問題的研究，促進了自動化的理論、方法和手段的革新，於是出現了大系統的系統控制和復雜系統的智能控制，出現了綜合利用計算機、通信技術、系統工程和人工智慧等成果的高級自動化系統，如柔性製造系統、辦公自動化、智能機器人、專家系統、決策支持系統、計算機集成製造系統等。 自動裝置的出現和應用是在18世紀以前。古代人類在長期生產和生活中，為了減輕自己的勞動，逐漸產生利用自然界動力代替人力畜力，以及用自動裝置代替人的部分繁難的腦力活動的願望，經過經過漫長歲月的探索，他們互不相關地造出一些原始的自動裝置。古代中國的指南車以及17世紀歐洲出現的鍾表和風磨控制裝置，雖然都是毫無聯系的發明，但對自動化技術的形成卻起到了先導作用。 自動化
自動化技術形成時期是在18世紀末～20世紀30年代。1788年英國機械師J.瓦特發明離心式調速器(又稱飛球調速器)，並把它與蒸汽機的閥門連接起來，構成蒸汽機轉速的閉環自動控制系統。瓦特的這項發明開創了近代自動調節裝置應用的新紀元，對第一次工業革命及後來控制理論的發展有重要影響。人們開始採用自動調節裝置，來對付工業生產中提出的控制問題。這些調節器都是一些跟蹤給定值的裝置，使一些物理量保持在給定值附近。自動調節器應用標志著自動化技術進入新的歷史時期。進入20世紀以後，工業生產中廣泛應用各種自動調節裝置，促進了對調節系統進行分析和綜合的研究工作。這一時期雖然在自動調節器中已廣泛應用反饋控制的結構，但從理論上研究反饋控制的原理則是從20世紀20年代開始的。1833年英國數學家C.巴貝奇在設計分析機時首先提出程序控制的原理。939世界上第一批系統與控制的專業研究機構成立，為20世紀40年代形成經典控制理論和發展局部自動化作了理論上和組織上的准備。 20世紀40～50年代是局部自動化時期第二次世界大戰時期形成的經典控制理論對戰後發展局部自動化起了重要的促進作用。在問題的過程中形成了經典控制理論，設計出各種精密的自動調節裝置，開創了系統和控制這一新的科學領域。這一新的學科當時在美國稱為伺服機構理論，在蘇聯稱為自動調整理論，主要是解決單變數的控制問題。經典控制理論這個名稱是1960年在第一屆全美聯合自動控制會議上提出來 自動化設備
的。1945年後由於戰時出版禁令的解除，出現了系統闡述經典控制理論的著作。1945年美國數學家維納，N.把反饋的概念推廣到一切控制系統。50年代以後，經典控制理論有了許多新的發展。。經典控制理論的方法基本上能滿足第二次世界大戰中軍事技術上的需要和戰後工業發展上的需要。但是到了50年代末就發現把經典控制理論的方法推廣到多變數系統時會得出錯誤的結論。經典控制理論的方法有其局限性。 20世紀40年代中發明的電子數字計算機開創了數字程序控制的新紀元，雖然當時還局限於自動計算方面，但ENIAC和EDVAC的製造成功，開創了電子數字程序控制的新紀元。電子數字計算機的發明為60～70年代在控制系統中廣泛應用程序控制和邏輯控制以及廣泛應用電子數字計算機直接控制生產過程奠定了基礎。 20世紀50年代末起至今是綜合自動化時期，這一時期空間技術迅速發展，迫切需要解決多變數系統的最優控制問題。於是誕生了現代控制理論。現代控制理論的形成和發展為綜合自動化奠定了理論基礎。同時微電子技術有了新的突破。1958年出現晶體管計算機，1965年出現集成電路計算機，1971年出現單片微處理機。微處理機的出現對控制技術產生了重大影響，控制工程師可以很方便地利用微處理機來實現各種復雜的控制，使綜合自動化成為現實。 工業自動化控制系統
「自動化(Automation)」是美國人D.S.Harder於1936年提出的他認為在一個生產過程中，機器之間的零件轉移不用人去搬運就是「自動化」。 自動化的概念是一個動態發展過程。過去，人們對自動化的理解或者說自動化的功能目標是以機械的動作代替人力操作，自動地完成特定的作業。這實質上是自動化代替人的體力勞動的觀點。後來隨著電子和信息技術的發展，特別是隨著計算機的出現和廣泛應用，自動化的概念已擴展為用機器(包括計算機)不僅代替人的體力勞動而且還代替或輔助腦力勞動，以自動地完成特定的作業。 今天看來自動化的上述概念也還不完善。把自動化的功能目標看成是用機器代替人的體力勞動或腦力勞動是比較狹窄的理解。這種理解甚至在某種程度上阻礙了自動化技術的發展，例如，有人就認為，中國人多，搞自動化沒有很大的必要。 今天，自動化已遠遠突破了上述傳統的概念，具有更加寬廣和深刻的內涵。 自動化的廣義內涵至少包括以下幾點：在形式方面，製造自動化有三個方面的含義：代替人的體力勞動，代替或輔助人的腦力勞動，製造系統中人機及整個系統的協調、管理、控制和優化。在功能方面，自動化代替人的體力勞動或腦力勞動僅僅是自動化功能目標體系的一部分。自動化的功能目標是多方面的，已形成一個有機體系。在范圍方面，製造自動化不僅涉及到具體生產製造過程，而是涉及產品生命周期所有過程。 自動化是一個動態概念，有著十分廣泛和深刻的內涵。目前製造自動化技術的研究非常活躍，

Ⅲ 現代自動化裝置與古代自動化裝置的本質區別 自動化技術和理論形成的標志是什麼 急急急急急急急急急急

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Ⅳ 中國古代機械發明創造史是什麼

在中華民族五千年的文明史中，我國古代勞動人民在機械工程領域中的發明創造尤為突出。絕大部分的發明創造是源於生存、生活以及生產的需要，一些發明創造是戰爭的需要，還有一些發明創造是為了探索科學技術的需要。五十萬年前，中國猿人學會了製作尖劈狀石器。在我國的周口店古猿人遺址處，發現了60°～75°刃角的用作砍伐的石器。二十萬年前，生活在我國四川資陽地區的古猿人學會了製作骨針、骨錐等骨器。一萬五千年前，古人類學會了用骨、角、牙、蚌殼等製作形狀復雜的器械，並學會了磨製技術。五千年前，古人類進入新石器時代。在西安的半坡遺址中，發現了大量製造技術較高的各種重要的骨器。四千年前，古人類發現了金屬，並學會了冶煉技術。我國進入了金屬時代。不久，又發明了由銅錫合金組成的青銅器。金屬器械逐步取代了石制和骨制器械。兩千年前，又發現了鐵金屬，並掌握了冶煉技術和製造技術。早在春秋時代我國就已進入了鐵器時代。各種復雜的工具和簡單機械相繼發明出來，機械工程在我國迅速發展。

從我國古代發明創造的演變過程，可以知道：任何一種機械的發明都經歷了由粗到精、逐步完善與發展的過程。例如，加工穀粒的機械（圖2-2），最初是把穀粒放在一塊大石上，用手拿一塊較小的石塊往復搓動，再吹去糠皮以得到米；第二步發明了杵臼；第三步發明了腳踏碓，利用人體的一部分重力工作；第四步發明了利用人力和畜力工作的磨和碾；第五步發明了利用風力和水力工作的磨和碾，這不但實現了連續的工作，節省了人力，提高了效率，而且學會了使用自然力，完成了由工具到機械的演變過程。

圖2-2加工穀粒工具的演變在兵器領域中，由彈弓發展為弓箭，又發展為弩箭；發明火葯後，由人力的弓箭發展為火箭，直到發展為皺形的飛彈和皺形的兩級火箭。這些在我國古代戰爭中，有大量的實戰記載。

我國古代的機械發明、使用與發展，遠遠領先於世界水平。但由於長期的封建統治，限制了生產力和科學技術的發展。最近四五百年中，我國在機械工程領域的發展已落後於西方強國。新中國成立後，在短短的十幾年裡，我國人民把只能做小量修理和裝配工作的機械工業發展為能夠生產汽車、火車、輪船、金屬切削機床、大型發電機等許多機械設備的機械工業，特別是改革開放以來，機械工業的發展更為迅速，與發達國家的差距正在縮小，有些產品已領先世界水平。

過去的幾千年中，中華民族在機械工程領域中的發明創造有著極其輝煌的成就。不但發明的數量多，質量也高，發明的時間也早。我們過去的歷史是光榮的。為使中華民族再度輝煌，我們的任務也是艱巨的。在過去的年代裡，機械的發明與使用繁榮了人類社會，促進了人類文明的發展。在高科技迅速發展的今天，機械的種類更加繁多，性能更加先進。機械手，機器人，機、光、電、液一體化的智能型機械，辦公自動化機械等大量先進的、科技含量高的機械正在改變人類的生活與工作。希望有志於機械工程專業的青年，繼承我們祖先的光榮傳統，發明創造出更多、更好的新機械，為把我國建設成一個偉大的社會主義強國而奮斗。

除了眾所周知的造紙術、印刷術、指南針、火葯這四大發明之外，中國古代在機械工程領域的發明與創造也是非常輝煌的。由於古代中國長期處於封建社會狀態，科學技術的發展比較緩慢。秦漢以前，對各種發明創造比較重視，這期間的成果較多。據《周禮考工》記載：智者創物，巧者述之，守之世，謂之工，百工之事皆聖人之作也。但也有不同意見。《老子》上說：民多利器，國家滋昏。人多技巧，奇物滋起。絕巧棄利，盜賊無有。自秦漢以後，除對農業生產有利的發明創造之外，其他發明一般都會受到輕視，甚至因發明創造而獲罪。據《明史》卷二十五記載：明太祖平元，司天監進水晶刻漏，中設二木偶人，能按時自擊錚鼓。太祖以其無益而碎之。由於統治者的偏見，極大影響了古代勞動人民創造能力的發展。

另外，我國古代不重視對所發明器械的繪圖工作，有不少發明創造因為沒有繪圖的幫助，很難看明白。而真正有所發明創造的人或自己不會用文字記載，或由於社會的不重視而沒有記載，這些都影響了我國古代科學技術的進步。盡管如此，我國古代的科學技術仍然領先於世界，無愧於一個偉大的文明古國的稱號。以下對我國在各時期的典型發明進行簡要說明。

Ⅳ 古人對自動控制的貢獻有哪些

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。

最早的自動化控制要追溯到我國古代的自動化計時器和漏壺指南車，而自動化控制技術的廣泛應用則開始於歐洲的工業革命時期。英國人瓦特在發明蒸汽機的同時，應用反饋原理，於1788年發明了離心式調速器。當負載或蒸汽量供給發生變化時，離心式調速器能夠自動調節進氣閥的開度，從而控制蒸汽機的轉速。

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

初期，是以反饋理論為基礎的自動調節原理，主要用於工業控制，二戰期間為了設計和製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於反饋原理的軍用設備，進一步促進並完善了自動控制理論的發展。

Ⅵ 我國古代都有哪些奇妙的「高科技」令人嘆為觀止

Ⅶ 什麼是自動化

自動化專業
主要研究的是自動控制的原理和方法，自動化單元技術和集成技術及其在各類控制系統中的應用。它以自動控制理論為基礎，以電子技術、電力電子技術、感測器技術、計算機技術、網路與通信技術為主要工具，面向工業生產過程自動控制及各行業、各部門的自動化。它具有「控（制）管（理）結合，強（電）弱（電）並重，軟（件）硬（件）兼施」鮮明的特點，是理、工、文、管多學科交叉的寬口徑工科專業。學生在畢業後能從事自動控制、自動化、信號與數據處理及計算機應用等方面的技術工作。就業領域也非常寬廣，包括高科技公司、科研院所、設計單位、大專院校、金融系統、通信系統、稅務、外貿、工商、鐵道、民航、海關、工礦企業及政府和科技部門等。
[編輯本段]專業基本情況
1、培養目標
本專業培養的學生要具備電工技術、電子技術、控制理論、自動檢測與儀表、信息處理、系統工程、計算機技術與應用和網路技術等較寬廣領域的工程技術基礎和一定的專業知識，能在運動控制、工業過程式控制制、電力電子技術、檢測與自動化儀表、電子與計算機技術、信息處理、管理與決策等領域從事系統分析、系統設計、系統運行、科技開發及研究等方面工作的高級工程技術人才。
2、培養要求
本專業學生主要學習電工技術、電子技術、控制理論、信息處理、系統工程、自動檢測與儀表、計算機技術與應用和網路技術等方面的基本理論和基本知識，受到較好的工程實踐基本訓練；具有系統分析、設計、開發與研究的基本能力。畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力： ◆ 具有較扎實的自然科學基礎，較好的人文社會科學基礎和外語綜合能力； ◆ 掌握本專業領域必需的較寬的技術基礎理論知識，主要包括電路理論、電子技術、控制理論、信息處理、計算機軟硬體基礎及應用等； ◆ 較好地掌握運動控制、工業過程式控制制及自動化儀表、電力電子技術及信息處理等方面的知識，具有本專業領域1—2個專業方向的專業知識和技能，了解本專業學科前沿和發展趨勢； ◆ 獲得較好的系統分析、系統設計及系統開發方面的工程實踐訓練； ◆ 在本專業領域內具備一定的科學研究、科技開發和組織管理能力，具有較強的工作適應能力。
3、主幹學科
控制科學與工程、電氣工程、計算機科學與技術。
4、主要課程
電路原理、電子技術基礎、計算機原理及應用、計算機軟體技術基礎、過程工程基礎、電機與電力拖動基礎、電力電子技術、自動控制理論、信號與系統分析、過程檢測及儀表、運籌學、計算機模擬、計算機網路、過程式控制制、運動控制、系統辨識基礎、計算機控制系統、系統工程導論、復變函數與積分變換、自動化概論、嵌入式系統原理與設計。
5、修業時間
4年。
6、學位情況
工學學士。

就業很不錯，可以在很多行業中游刃有餘。另外智能化也是其主要分支之一。
自動化對計算機語言，編程要求較高

Ⅷ 舉例說明我國古代的自動裝置

傳說中最早的機器人 諸葛亮的 木牛流馬
在南方河邊常見的利用水力的 水車
。。。。。。

Ⅸ 控制和自動化技術的發展經歷了哪些時期

關於控制和自動化技術發展但是其上可以分為四個歷史時期：
(1) 自動化裝置的出現和應用（18世紀以前）
古代人類在長期的生產和生活中，為了減輕自己的勞動，逐漸利用自然界的動力(水力、風力等)代替人力、畜力，以及用自動裝置代替人的部分繁雜的腦力勞動和對自然界動力的控制。
(2)自動化技術形成時期（18世紀末至20世紀30年代）
社會的需要是自動化技術發展的動力。自動化技術是緊密圍繞著生產﹑軍事設備的控制以及航空航天工業的需要而形成和發展起來的。工業上的應用，是以瓦特的蒸汽機調速器作為正式起點。1788年﹐瓦特為了解決工業生產中提出的蒸汽機的速度控制問題﹐把離心式調速器與蒸汽機的閥門連接起來﹐構成蒸汽機轉速調節系統﹐使蒸汽機變為既安全又實用的動力裝置。此時的自動化裝置是機械式的，而且是自力型的。
(3)局部自動化時期（20世紀40~50年代）
在1943~1946年，美國電氣工程師J.埃克脫(Eckert)核物理學家J.莫奇利（Mauchly）為美國陸軍研製成世界上第一台基於電子管和數字管的計算機（Electronic Digit Computer）——電子書子積分和自動計數器（ENIAC）。隨後人們對計算機進行了多次改良，使之更加實用。同時，電子計算機的發明，為20世紀60~70年代開始的在控制系統廣泛應用程序控制和邏輯控制以及應用數字計算機直接控制生產過程，奠定了基礎。目前，小型電子數字計算機或單片機已成為復雜自動控制系統的一組成部分，以實現復雜的控制和演算法。
（4）綜合自動化時期（20世紀50年代起末至今）
在這個時期，經典控制理論已不能滿足復雜工業化的需求，現代控制理論應運而生，得到了迅速的發展，並形成了許多各分支。