那究竟什么是“自动化”呢? 简单地说,自动化就是在无人的情况下,用各种元件和仪表执行控制。 它始于人们用机器实现按固定程序自动进行的各种操作,把人类从笨重、单调、重复性的劳动中解放出来。但仅仅如此是不够的,要进一步解放人力就要求机器不断提高在不确定或变化的环境中自动保持必要的功能以达到预定目标的能力。因此,自动化系统必须是开放的,不断从外界环境中获取信息并进行必要的分析、处理、判断、决策、调整和控制。 自动化技术的发展 具有不同程度“自动化”功能的装置古以有之。我国古代的指南车、木牛流马、铜壶滴漏,欧洲的钟表报时装置和一些手工机械,无一不反映人民的聪明智慧,多少都带有一些“自动”的味道。但真正刻意设计出来取代或增强人的智能功能,从而能在不确定的条件下保证实现预定目标的自动装置最早应属瓦特发明的蒸汽机上的离心调速器。它自觉地运用了反馈原理,从而能在锅炉压力和负荷变化的条件下把转速保持在一定的范围。 20世纪是自动化技术飞速发展的一个世纪,这与控制科学与技术的发展紧密相关。它作为自动化技术的理论基础,在20世纪经历了若干重要的发展时期:如20世纪初的Lyapunov稳定理论和PID控制律概念;20年代的反馈放大器;30年代的Nyquist与Bode图;40年代维纳的控制论;50年代贝尔曼动态理论和庞特里亚金极大值原理;60年代卡尔曼滤波器、系统状态空间法、系统能控性和能观性;70年代的自校正控制和自适应控制;80年代针对系统不确定状况的鲁棒控制;90年代基于智能信息处理的智能控制理论等。 自动化技术的内容及应用 下面分别对各部分的研究对象及应用范畴做一个简单的介绍,以求对自动化有一个更加深入的了解。 3.1控制理论 控制理论研究的是如何按被控对象和环境的特性,通过能动地采集和运用信息施加控制作用而使系统正常运行并具有预定的功能。 控制理论在20世纪的人类科技进步中起到了举足轻重的作用,为解决当今社会的许多挑战性问题产生了积极的影响,提供了科学的思想方法论,为许多产业领域实现自动化奠定了理论基础。 如今,它更是成功的运用并渗透到工农业生产、科学技术、军事、生物医学、社会经济及人类生活的众多领域。等等等、、、、