自动化发展史.ppt

自动化专业概论 ;课程目标;主要内容-Content;第二讲 自动化发展简史 ;第二讲 自动化发展简史;古代自动化装置;;古希腊水钟原理; 同样早在1000多年前，我国古代先人们也发明了铜壶滴漏计时器、主要由几个铜水壶组成，又叫“漏壶”。除了最底下的那个，每个壶的底部都有一个小眼。水从最高的壶里，经过下面的各个壶滴到最低的壶里，滴得又细又均匀。最低的壶里有一个铜人，手里捧着一支能够浮动的木箭，壶里水多了，木箭浮起来，根据它上面的刻度，就可以知道时间。;铜壶滴漏;指南车-自动指示方向;;; 公元2世纪，中国东汉的天文学家张衡创制的一种天文表演仪器。它是一种用漏水推动的水运浑象，和现在的天球仪相似，可以用来实现天体运行的自动仿真。 ; 检测地震信号的大小和方向;公元1088年，中国苏颂等人把浑仪（天文观测仪器）、浑象（天文表演仪器）和自动计时装置结合在一起建成了水运仪象台。 ;一些重要术语;科学、技术与工程;科学、技术与工程;科学、技术与工程;科学、技术与工程;科学、技术与工程;科学、技术与工程;三峡水电站工程;系统与控制 ;;系统与控制 ;反馈、调节与决策 ;反馈、调节与决策 ;反馈、调节与决策 ;Item;Data, Information, Knowledge, Intelligence;Data;公元1788年 J. Watt发明离心式调速器，并将其与蒸汽机的阀门连接起来，构成蒸汽机转速的闭环自动调速系统。; 人们发现蒸汽机转速会忽高忽低，即系统会发生振荡（不稳定）。这迫使一些数学家从理论上来加以研究，提出多种稳定性判据。;控制理论发展简史; 第一阶段是四十年代末到五十年代的经典控制论时期，着重研究单机自动化，解决单输入单输出（SISO-Single Input Single Output）系统的控制问题； 主要数学工具是微分方程、拉普拉斯变换和传递函数； 主要研究方法是时域法、频域法和根轨迹法； 主要问题是控制系统的稳定性、快速性和准确性。; 控制论的奠基人;钱学森 (Tsue Shen Tsian); 第二阶段是六十年代的现代控制理论时期，着重解决机组自动化和生物系统的多输入多输出（MIMO-Multi-Input Multi-Output）系统的控制问题； 主要数学工具是一次微分方程组、矩阵论、状态空间法等等； 主要方法是变分法、极大值原理、动态规划理论等； 重点是最优控制、随机控制和自适应控制； 核心控制装置是电子计算机。;电子计算机; 第三阶段是七十年代的大系统理论时期，着重解决生物系统、社会系统这样一些众多变量的大系统的综合自动化问题； 方法是时域法为主； 重点是大系统多级递阶控制； 核心装置是网络化的电子计算机。; 从控制论的观点看，人是最巧妙，最灵活的控制系统。它善于根据条件的变化而作出正确的处理。如何将人的智能应用于实际的自动控制系统中，这是个有重要意义的问题。 七十年代开始，人们不仅解决社会、经济、管理、生态环境等系统问题，而且为解决模拟人脑功能，形成了新的学科--人工智能科学，这是控制论的发展前沿。; 计算机技术的发展为人工智能的发展提供了坚实的基础。人们通过计算机的强大的信息处理能力来开发人工智能，并用它来模仿人脑。在没有人的干预下，人工智能系统能够进行自我调节、自我学习和自我组织，以适应外界环境的变化，并作出相应的决策和控制。; 智能控制 (Intelligent Control); 经典控制、现代控制与智能控制 ; 经典控制、现代控制与智能控制 ;自动化教育机构;自动化科研机构;自动化学术团体--IFAC ;IFAC’s AIMS;IFAC;IFAC EVENTS;IFAC Awards;IFAC Fellows;IFAC Fellows;自动化学术团体--IEEE;自动化学术团体--CAA;自动化学术期刊-IFAC主办;自动化学术期刊-IEEE主办;自动化学术期刊-其它;自动化学术期刊-国内核心期刊;自动化学术期刊-国内核心期刊;自动化学术会议