天津桓北
在线客服
 工作时间
周一至周五 :8:30-17:30
周六至周日 :9:00-17:00
 联系方式
张经理:13752456430

自动化发展概况

文章附图

自动化发展概况

发展简况
1946年,美国福 特公司的机械工程师D.S.哈德最先提出“自动化”一词,
自动化设备(图1)并用来 描述发动机汽缸的自动传送和加工的过程。50年代,自动调 节器和经典控制理论的发展,使自动 化进入以单变量自动调节系统为主的局部自动化阶段。60年代,随现代 控制理论的出现和电子计算机的推广应用,自动控 制与信息处理结合起来,使自动 化进入到生产过程的最优控制与管理的综合自动化阶段。
70年代,自动化 的对象变为大规模、复杂的 工程和非工程系统,涉及许 多用现代控制理论难以解决的问题。这些问题的研究,促进了自动化的理论、方法和手段的革新,于是出 现了大系统的系统控制和复杂系统的智能控制,出现了 综合利用计算机、通信技术、系统工 程和人工智能等成果的高级自动化系统,如柔性制造系统、办公自动化、智能机器人、专家系统、决策支持系统、计算机 集成制造系统等。
自动装 置的出现和应用是在18世纪。自动化 技术形成时期是在18世纪末~20世纪30年代。1788年英国机械师
自动化设备(图2)J.瓦特发 明离心式调速器(又称飞球调速器),并把它 与蒸汽机的阀门连接起来,构成蒸 汽机转速的闭环自动控制系统。瓦特的 这项发明开创了近代自动调节装置应用的新纪元,对第一 次工业革命及后来控制理论的发展有重要影响。人们开 始采用自动调节装置,来对付 工业生产中提出的控制问题。这些调 节器都是一些跟踪给定值的装置,使一些 物理量保持在给定值附近。自动调 节器应用标志着自动化技术进入新的历史时期。进入20世纪以后,工业生 产中广泛应用各种自动调节装置,促进了 对调节系统进行分析和综合的研究工作。这一时 期虽然在自动调节器中已广泛应用反馈控制的结构,但从理 论上研究反馈控制的原理则是从20世纪20年代开始的。1833年英国数学家C.巴贝奇 在设计分析机时首先提出程序控制的原理。1939年世界 上第一批系统与控制的专业研究机构成立,为20世纪40年代形 成经典控制理论和发展局部自动化作了理论上和组织上的准备。
20世纪40~50年代是 局部自动化时期第二次世界大战时期形成的经典控制理
自动化设备(图3)论对战 后发展局部自动化起了重要的促进作用。在问题 的过程中形成了经典控制理论﹐设计出 各种精密的自动调节装置﹐开创了 系统和控制这一新的科学领域。这一新 的学科当时在美国称为伺服机构理论﹐在苏联 称为自动调整理论﹐主要是 解决单变量的控制问题。经典控 制理论这个名称是1960年在第 一届全美联合自动控制会议上提出来的。1945年后由 于战时出版禁令的解除﹐出现了 系统阐述经典控制理论的著作。1945年美国数学家维纳﹐N.把反馈 的概念推广到一切控制系统。50年代以后﹐经典控 制理论有了许多新的发展。。经典控 制理论的方法基本上能满足第二次世界大战中军事技术上的需要和战后工业发展上的需要。但是到了50年代末 就发现把经典控制理论的方法推广到多变量系统时会得出错误的结论。经典控 制理论的方法有其局限性。
20世纪40年代中 发明的电子数字计算机开创了数字程序控制的新纪元﹐虽然当 时还局限于自动计算方面,但ENIAC和EDVAC的制造成功﹐开创了 电子数字程序控制的新纪元。电子数 字计算机的发明为60~70年代在 控制系统中广泛应用程序控制和逻辑控制以及广泛应用电子数字计算机直接控制生产过程奠定了基础。
20世纪50年代末 起至今是综合自动化时期,这一时 期空间技术迅速发展,迫切需 要解决多变量系统的最优控制问题。于是诞 生了现代控制理论。现代控 制理论的形成和发展为综合自动化奠定了理论基础。同时微 电子技术有了新的突破。1958年出现晶体管计算机,1965年出现 集成电路计算机,1971年出现单片微处理机。微处理 机的出现对控制技术产生了重大影响﹐控制工 程师可以很方便地利用微处理机来实现各种复杂的控制,使综合 自动化成为现实。“自动化(Automation)”是美国人D.S.Harder于1936年提出 的他认为在一个生产过程中,机器之 间的零件转移不用人去搬运就是“自动化”。