研究古代自動化裝置

⑴ 它用水激輪自轉，一天一夜轉一周，還安置了自動報時器，是哪項古代天文發明啊

開元水運渾天儀

唐代一行與梁令瓚合作製造了一台開元水運渾天儀。據《舊唐書·天文志》回所載，其答主體是一個綴有星象、赤道和刻度的銅球，銅球有軸可以轉動，球外設置兩個圓環，是為赤道與白道。環上分別有太陽與月球，日月可與銅球同時運行。該儀裝在木櫃中，並以木櫃為地平。儀器半在地下，其運轉以水為動力。「注水激輪，令其自轉，一日一夜，天轉一周」。是一種自動機械計時器。此儀器除表演天象外還能報時，地平之上立有二木人，每刻自動擊鼓，每晨自動撞鍾，從而使這台儀器成為了具有鍾表和表演給定時刻的星象及日月位置功能的多用途綜合天文儀器。開元水運渾天儀展現了盛唐時期天文儀器的風貌也特點，北宋蘇頌、韓公廉等正是在開元水運渾天儀的基礎上加以改進和創新，制出了舉世聞名的水運儀象台。

⑵ 簡述自動控制系統發展的四個階段

1、早期控制

早在古代，勞動人民就憑借生產實踐中積累的豐富經驗和對反饋的直觀認識，發明了許多著閃爍控制理論智慧火花的傑作。如果要追溯自動控制技術的發展史，早在兩千年前人類就有了自動控制技術的萌芽。

2、經典控制理論

自動控制理論是與人類社會發展密切聯系的一門學科，是自動控制科學的核心自從19世紀Maxwell對具有調速器的蒸汽發動機系統進行線性常微分方程描述及穩定性分析以來。

經過20世紀初Nyquist，Bode，Harris，Evans，Wienner，Nichols等人的傑出貢獻，終於形成了經典反饋控制理論基礎，並於50年代趨於成熟。

特點是以傳遞函數為數學工具，採用頻域方法，主要研究單輸入單輸出線性定常控制系統的分析與設計，但它存在著一定的局限性，即對多輸入多輸出系統不宜用經典控制理論解決，特別是對非線性時變系統更是無能為力。

3、現代控制理論

隨著20世紀40年代中期計算機的出現及其應用領域的不斷擴展，促進了自動控制理論朝著更為復雜也更為嚴密的方向發展，特別是在Kalman提出的可控性和可觀測性概念以及提出的極大值理論的基礎上，在20世紀5060年代開始出現了以狀態空間分析(應用線性代數)為基礎的現代控制理論。

現代控制理論本質上是一種時域法，其研究內容非常廣泛，主要包括三個基本內容：多變數線性系統理論最優控制理論以及最優估計與系統辨識理論現代控制理論從理論上解決了系統的可控性可觀測性穩定性以及許多復雜系統的控制問題。

4、智能控制理論

隨著現代科學技術的迅速發展，生產系統的規模越來越大，形成了復雜的大系統，導致了控制對象控制器以及控制任務和目的的日益復雜化，從而導致現代控制理論的成果很少在實際中得到應用經典控制理論現代控制理論在應用中遇到了不少難題，影響了它們的實際應用，其主要原因有三：

1)精確的數學模型難以獲得此類控制系統的設計和分析都是建立在精確的數學模型的基礎上的，而實際系統由於存在不確定性不完全性模糊性時變性非線性等因素，一般很難獲得精確的數學模型；

2)假設過於苛刻研究這些系統時，人們必須提出一些比較苛刻的假設，而這些假設在應用中往往與實際不符；

3)控制系統過於復雜為了提高控制性能，整個控制系統變得極為復雜，這不僅增加了設備投資，也降低了系統的可靠性

第三代控制理論即智能控制理論就是在這樣的背景下提出來的，它是人工智慧和自動控制交叉的產物，是當今自動控制科學的出路之一。

(2)研究古代自動化裝置擴展閱讀

自動控制系統的未來發展前景：

現代化工廠向規模集約化方向發展時，生產工藝對控制系統的可靠性、運算能力、擴展能力、開放性、操作及監控水平等方面提出了越來越高的要求。

傳統的DCS系統已經不能滿足現代工業自動化控制的設計標准和要求。隨著工業自動化控制理論、計算機技術和現代通信技術的迅速發展，自動控制系統的未來發展方向將向智能化、網路化、全集成自動化等方向發展。

⑶ 我國的古代，有哪些比較神奇的「高科技」

擒縱系統

上面這三個部分靠齒輪和軸承相互連接，其核心動力系統叫樞輪，用漏刻中流出的水來轉動樞輪，進而帶動齒輪軸承轉動，使整個系統運作起來。同時控制運轉還需要一個擒縱系統，平水壺中流出固定水量的水流而以等速均勻的方式一直間歇地運轉不停，其原理運用在現代機械表中，因為擒縱系統使水運儀象台成為世界最早的機械表。

文史君說:

“科學技術是第一生產力”,科技的發展促進了社會的發展。我們回首古人，數不清的科技發明為日常生活帶來了便利與歡樂。可惜古代的先進技術未能實現整個社會技術的變革，社會生產力的提高。我們常常自豪古人的科技遠超同時期的世界，又感慨當今中國的很多科技落後於世界先進國家。時過境遷，古人不受重視的科學技術，或被後來西方國家借鑒並趕超，或逐漸消失在歷史長河中。當今科學技術的發展日新月異，各國極為重視科學技術的發展。科學技術的發展速度越來越快，技術的壟斷現象也頻頻出現。我們不應該囿於古人往日的輝煌，但或許可以從其中獲取靈感。最後著眼於現在和未來，不斷地實現科學技術的突破，實現社會生產力的新發展。

⑷ 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。

⑸ 在古代戰場上，怎麼才能以一敵十甚至敵百

一、占據地利

首先在古代雖然出現過很多次以少勝多的戰役，而且被廣為稱贊的戰役往往都是雙方勢力差距十倍之上，但是這並不代表著在當時弱勢的一方人人都可以以一敵十甚至敵百，之所以會出現以弱勝強的戰役，很大程度上與雙方將領所採用的計策有關，同時也與雙方整體實力有關。

所以綜合而言，在古代戰場之上想要達到電視劇里的那種以一敵十的效果，其實但靠著個人能力還是很難的，主要還是要借著外部的力量才能夠達到這種效果。

⑹ 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。

⑺ 自動化導論論文的自動化技術的發展

人力時代在蒸汽機、發電機等動力機械發明之前，人類主要依靠自身的肌體來完成能量變換和信息變換，我們稱之為人力時代。古代具有不同程度「自動化」功能的裝置古已有之。在那漫長的歲月中，人和猿人相差無幾，後來懂得鑽木取火，煉銅煉鐵，改善生產工具，開始有了人類文明。但是人類自身轉換的功率和范圍都極其有限，縱有九牛二虎之力，也不能晝夜不停地工作著，因此創造的財富有限，最高文明只達到封建社會。
我國古代的指南車、木牛流馬、銅壺滴漏，歐洲的鍾表報時裝置和一些手工機械，無一不反映人民的聰明智慧，多少都帶有一些「自動」的味道。但真正刻意設計出來取代或增強人的智能功能，從而能在不確定的條件下保證實現預定目標的自動裝置最早應屬瓦特發明的蒸汽機上的離心調速器。它自覺地運用了反饋原理，從而能在鍋爐壓力和負荷變化的條件下把轉速保持在一定的范圍。 20世紀是自動化技術飛速發展的一個世紀，這與控制科學與技術的發展緊密相關。它作為自動化技術的理論基礎，在20世紀經歷了若乾重要的發展時期：如20世紀初的Lyapunov穩定理論和PID控制律概念；20年代的反饋放大器；30年代的Nvbyquist與Bode圖；40年代維納的控制論；50年代貝爾曼動態理論和龐特里亞金極大值原理；60年代卡爾曼濾波器、系統狀態空間法、系統能控性和能觀性；70年代的自校正控制和自適應控制；80年代針對系統不確定狀況的魯棒控制；90年代基於智能信息處理的智能族旅控制理論等[4]。
除此以外，電子信息科學，特別是計算機科學的飛速發展，無疑為自動化提供了一個廣闊的發展舞台。例如，20世紀20年代，電子信息技術的發展提供了信號處理的各種強有力手段，使得自動控制和信息處理技術有了一個飛躍性的進步，並逐漸形成了一門新興學科——自動化。
到了五六十年代，數字計算機日益廣泛的應用大大提高了進行復雜數值計算和簡單邏輯判斷的能力，從而特別適合於實現基於精確數學模型具有明確演算法的信息處理和自動控制問題。使得自動化技術真正應用到了從工業生產到航空航天的各個領域。但由於當時的「老式」計算機功能還很不夠，所以一些較為復雜的問題，仍然不能得到很好的解決。
七八十年代以來，各種新型計算機相繼出現，這些計算機擁有了更加全面的功能：可以高速地對圖象、聲音等各種信息進行存取和運算，可以對數據和符號進行定性、模糊的推理和判斷，可以容許局部出現錯誤或故障而保持整體的優良性能。人們可以在這些計算機中存入「專家知識」，從而使它更善於處理未曾遇到過的局勢，從而滿足自動化技術的更高要求。
總之，自動化技術在本領域的研究進一步深入和其它兆租凳一些學科發展的深遠影響下，在20世型笑紀開始了飛速的發展。而且，可以看出這種發展勢頭至如今仍沒有一點放緩的跡象。由此，我們有理由相信，自動化技術會在不久的將來從眾多新興學科中脫穎而出，從而更好地改進人類的生產結構體系，成為未來社會最具影響力的技術科學。

⑻ 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。

(8)研究古代自動化裝置擴展閱讀：

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。

⑼ 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。

⑽ 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
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