古代自動化裝置科技史

❶ 簡述自動化的發展歷程。

自動化技術的發展歷史，大致可以劃分為自動化技術形成、局部自動化和綜合自動化三個時期。
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。1788年，J.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。瓦特的這項發明開創了自動調節裝置的研究和應用。在解決隨之出現的自動調節裝置的穩定性的過程中，數學家提出了判定系統穩定性的判據，積累了設計和使用自動調節器的經驗。
20世紀40年代是自動化技術和理論形成的關鍵時期，一批科學家為了解決軍事上提出的火炮控制、魚雷導航、飛機導航等技術問題，逐步形成了以分析和設計單變數控制系統為主要內容的經典控制理論與方法。機械、電氣和電子技術的發展為生產自動化提供了技術手段。1946年，美國福特公司的機械工程師D.S.哈德首先提出用自動化一詞來描述生產過程的自動操作。1947年建立第一個生產自動化研究部門。1952年J.迪博爾德第一本以自動化命名的《自動化》一書出版,他認為「自動化是分析、組織和控制生產過程的手段「。實際上,自動化是將自動控制用於生產過程的結果。50年代以後，自動控製作為提高生產率的一種重要手段開始推廣應用。它在機械製造中的應用形成了機械製造自動化；在石油、化工、冶金等連續生產過程中應用，對大規模的生產設備進行控制和管理，形成了過程自動化。電子計算機的推廣和應用，使自動控制與信息處理相結合，出現了業務管理自動化。
50年代末到60年代初，大量的工程實踐，尤其是航天技術的發展，涉及大量的多輸入多輸出系統的最優控制問題，用經典的控制理論已難於解決，於是產生了以極大值原理、動態規劃和狀態空間法等為核心的現代控制理論。現代控制理論提供了滿足發射第一顆人造衛星的控制手段，保證了其後的若干空間計劃（如導彈的制導、航天器的控制）的實施。控制工作者從過去那種只依據傳遞函數來考慮控制系統的輸入輸出關系，過渡到用狀態空間法來考慮系統內部結構，是控制工作者對控制系統規律認識的一個飛躍。
60年代中期以後，現代控制理論在自動化中的應用，特別是在航空航天領域的應用。產生一些新的控制方法和結構,如自適應和隨機控制、系統辨識、微分對策、分布參數系統等。與此同時，模式識別和人工智慧也發展起來，出現了智能機器人和專家系統。現代控制理論和電子計算機在工業生產中的應用，使生產過程式控制制和管理向綜合最優化發展。
70年代中期，自動化的應用開始面向大規模、復雜的系統，如大型電力系統、交通運輸系統、鋼鐵聯合企業、國民經濟系統等，它不僅要求對現有系統進行最優控制和管理，而且還要對未來系統進行最優籌劃和設計，運用現代控制理論方法已不能取得應有的成效，於是出現了大系統理論與方法。80年代初，隨著計算機網路的迅速發展，管理自動化取得較大進步，出現了管理信息系統、辦公自動化、決策支持系統。與此同時，人類開始綜合利用感測技術、通信技術、計算機、系統控制和人工智慧等新技術和新方法來解決所面臨的工廠自動化、辦公自動化、醫療自動化、農業自動化以及各種復雜的社會經濟問題。研製出柔性製造系統、決策支持系統、智能機器人和專家系統等高級自動化系統。
自動化技術的發展歷史是一部人類以自己的聰明才智延伸和擴展器官功能的歷史，自動化是現代科學技術和現代工業的結晶，它的發展充分體現了科學技術的綜合作用。

❷ 自動控制理論的始祖是誰或者說是誰開創了控制領域

自動控制理論是眾多人的成果，不斷發展完善，已無法追溯何人是始祖。

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。

(2)古代自動化裝置科技史擴展閱讀：

控制系統分類

1、自動控制系統

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，組成一個有機的整體，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、壓力或飛行軌跡等；

而控制裝置則是對被控對象施加控製作用的相關機構的總體，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。

2、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。

❸ 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。

❹ 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。

❺ 我國古代都有哪些奇妙的「高科技」令人嘆為觀止

❻ 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。

❼ 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。

❽ 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
。。。。。。

❾ 自動化技術的發展歷史

1785年瓦特改良蒸汽機，人類開始進入了使用機器的時代。其藉助於離心調速裝置而使其本身的轉速保持穩定。這種離心調速裝置就是世界上最早的自動化機器。 20世紀40年代，通過美國數學家維納等人的努力，在自動調節、計算機、通信技術、仿生學以及其他科學互相滲透的基礎上，產生了控制論。這一理論對自動化技術有著深遠影響。維納提出的反饋控制原理，至今仍然是控制理論中的一條重要規律。 20世紀60年代，隨著復雜的工業生產過程、航空及航天技術、社會經濟系統等領域的進步使自動控制理論得以迅速發展，自動化技術水平大大提高。兩個顯著進展是數字計算機得到廣泛應用以及現代控制理論的誕生。

❿ 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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