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自動控制技術的研究有利于將人類從復雜、危險、繁瑣的勞動環(huán)境中解放出來并大大提高控制效率。自動控制是工程科學的一個分支。它涉及利用反饋原理的對動態(tài)系統(tǒng)的自動影響，以使得輸出值接近我們想要的值。從方法的角度看，它以數(shù)學的系統(tǒng)理論為基礎。我們今天稱作自動控制的是二十世紀中葉產(chǎn)生的控制論的一個分支。基礎的結(jié)論是由諾伯特·維納，魯?shù)婪?middot;卡爾曼提出的。

室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié) 室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)是一個簡明易懂的例子。目的是把室內(nèi)溫度保持在一個定值θ，盡管開窗等因素使得室內(nèi)熱量散發(fā)出室外（干擾d）。為了達到這個目的，加熱必須被適當?shù)挠绊?。通過閥門的調(diào)節(jié)，溫度就會保持恒定。除此之外，在人們有感覺之前，暖器熱水的溫度也會受外界溫度的干擾。其余的例子還有三油桶系統(tǒng)。

 

在現(xiàn)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(chǎn)過程（統(tǒng)稱被控對象）的某個工作狀態(tài)或參數(shù)（即被控制量）自動地按照預定的規(guī)律運行。

自動控制理論是研究自動控制共同規(guī)律的技術科學。它的發(fā)展 初期，是以反饋理論為基礎的自動調(diào)節(jié)原理，主要用于工業(yè)控制，二戰(zhàn)期間為了

設計和制造飛機及船用自動駕駛儀，火炮定位系統(tǒng)，雷達跟蹤系統(tǒng)以及其

他基于反饋原理的軍用設備，進一步促進并完善了自動控制理論的發(fā)展。

到戰(zhàn)后，以形成完整的自動控制理論體系，這就是以傳遞函數(shù)為基礎的經(jīng)典控制理論，它主要研究單輸入-單輸出，線形定常數(shù)系統(tǒng)的分析和設計題。

自動化技術的深入發(fā)展，促進了單元技術的不斷綜合，以CIMS為代表的未來工廠自動化技術，正不斷顯示出其巨大的效益，以美國科學院根據(jù)對美國在CIMS方面較領先的五大公司的長期調(diào)查分析，認為采用先進自動化技術，如CIMS，可以獲得以下效益：

a.產(chǎn)品質(zhì)量提高 200-500%

b.生產(chǎn)率提高 40-70%

c.設備利用率提高 200-300%

d.生產(chǎn)周期縮短 30-60%

e.在制品減少 30-60%

f.工程設計費用減少 15-30%

g.人力費用減少 5-20%

h.提高工程師的工作能力 300-3500%

由此可見，自動化技術的應用，其效益明顯提高。

自動控制的發(fā)展，從開始階段的發(fā)生到形成一個控制理論，講整個這個進程。自動控制就是指這樣的反饋控制系統(tǒng)，這是有一個控制器跟一個控制對象組成的，把這個控制對象的輸出信號把它取回來，測量回來以后跟所要求的信號進行比較。根據(jù)這誤差告訴控制器，這就是機器內(nèi)部的工作了。讓控制器完成這個控制作用，使得這個偏差消除或者說使得控制對象的輸出跟蹤我所需要的要求的信號。控制對象的輸出量一般來說都是一個物理量，比如說我控制一個機器的轉(zhuǎn)速，就是需要把速度測量出來，才能進行控制。

從一開始出現(xiàn)的時候，大家假如接觸到這門學科的話，可能都知道是瓦特的離心調(diào)速器。這是離心調(diào)速器的幾種方案的示意圖，什么叫離心調(diào)速器呢？就是有兩個飛球，一轉(zhuǎn)起來

以后，因為離心力，飛球就往外脹。飛球脹開以后，這個下面的套筒就往上升，這個套筒在移動，就帶動執(zhí)行機構動作，這是最早的瓦特的離心調(diào)速器。

實際上這個離心調(diào)速器不是瓦特發(fā)明的，一般我們叫瓦特的離心調(diào)速器，它實際上不是瓦特的發(fā)明。這是什么呢？就是在那個時期，大家看到風力磨坊就是相當于離心調(diào)速器的那個飛球，實際上在那個時候，已經(jīng)有這樣的調(diào)速器。瓦特是改良了蒸汽機，用了這樣的一個調(diào)速器，但是現(xiàn)在很多人都愿意把這個離心調(diào)速器，掛在瓦特的名下。所以一般的書上，大家看到的是瓦特的離心調(diào)速器，你要看正式的書，假如材料寫的確切的話，只說1788年前后，不確切說哪一天的年代，因為不是他發(fā)明的。就是說一項科學技術的發(fā)展，并不是一個人，就是說瓦特又能發(fā)明蒸汽機又能發(fā)明調(diào)節(jié)系統(tǒng)，好像什么都是他發(fā)明的，實際上他也利用了前人的很多知識的積累。這是1788年，隨后大概有一百年左右的歷史，工業(yè)里邊自動控制系統(tǒng)就是個離心調(diào)速器，當時主要就是個蒸汽機，蒸汽機離心調(diào)速器，沒有別的類型，后來進到二十世紀，就是出現(xiàn)了飛機。大家可能知道的，斯佩雷（Sperry）發(fā)明了陀螺，他想辦法把陀螺做成一個自動駕駛儀。