制造自动化技术发展展望

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1、新乡学院2012-2013学年第一学期期终考试《先进制造技术》考核试题姓名：学号：班级：机制本4制造自动化技术发展展望摘要：自动化的应用普遍存在与日常的生活与工作中，所谓自动化（Automation），是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动的进行操作或运行。广义上讲，自动化还包括模拟或再现人的智能活动。自动化技术广泛用于工业、农业、国防、科学研究、交通运输、商业、医疗，服务以及家庭等各方面。另外，与自动化相关的一个术语就是自动控制（AutomaticControl）,自动控制是关于受控系统的分析、设

2、计和运行的理论和技术。一般的说，自动化主要研究的是人造系统的控制问题，自动控制则除了上述研究外，还研究社会、经济、生物、环境等非人造系统的控制问题。关键字：自动化自动控制发展现状展望第5页共4页0引言所谓自动化（Automation），是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动的进行操作或运行。广义上讲，自动化还包括模拟或再现人的智能活动。自动化技术广泛用于工业、农业、国防、科学研究、交通运输、商业、医疗，服务以及家庭等各方面。另外，与自动化相关的一个术语就是自动控制（AutomaticControl）

3、,自动控制是关于受控系统的分析、设计和运行的理论和技术。一般的说，自动化主要研究的是人造系统的控制问题，自动控制则除了上述研究外，还研究社会、经济、生物、环境等非人造系统的控制问题。例如生物控制、经济控制、社会控制及人口控制等，显然这些都不能归入自动化的研究领域。不过人们提到自动控制，通常是指工程系统的控制，在这个意义上自动化和自动控制是相似的。1.机械自动化技术的产生及发展关于控制和自动化技术发展但是其上可以分为四个历史时期：（1）自动化装置的出现和应用（18世纪以前）古代人类在长期的生产和生活中，为了减轻自己的

4、劳动，逐渐利用自然界的动力(水力、风力等)代替人力、畜力，以及用自动装置代替人的部分繁杂的脑力劳动和对自然界动力的控制。（2）自动化技术形成时期（18世纪末至20世纪30年代）（3）局部自动化时期（20世纪40~50年代）在1943~1946年，美国电气工程师J.埃克脱(Eckert)核物理学家J.莫奇利（Mauchly）为美国陆军研制成世界上第一台基于电子管和数字管的计算机（ElectronicDigitComputer）——电子书子积分和自动计数器（ENIAC）。随后人们对计算机进行了多次改良，使之更加实用。同

5、时，电子计算机的发明，为20世纪60~70年代开始的在控制系统广泛应用程序控制和逻辑控制以及应用数字计算机直接控制生产过程，奠定了基础。目前，小型电子数字计算机或单片机已成为复杂自动控制系统的一组成部分，以实现复杂的控制和算法。（4）综合自动化时期（20世纪50年代起末至今）在这个时期，经典控制理论已不能满足复杂工业化的需求，现代控制理论应运而生，得到了迅速的发展，并形成了许多各分支。另一方面，自动控制系统的类型大致可分为三种：恒指自动控制系统、程序自动控制系统和随机系统(伺服系统)。但各种系统的组成部分基本相同：

6、①给定环节产生给定的输入信号；②反馈环节对系统输入（被控制量）进行测量，将它转换成反馈信号（FeedbackLoop）；③比较环节将给定的输入信号和反馈信号加以比较，产生误差（error）信号；④控制器（调节器）根据误差信号，按一定规律，产生相应的控制信号，控制器是自动控制系统实现控制的核心部分；⑤执行环节（执行机构）将控制信号进行功率放大，并能使被控对象的被控量变化；⑥被控对象（ControlledObject）控制系统所要控制的设备或生产过程，它的输出就是被控量;⑦扰动（Disturbance）除输入信号外能使

7、被控量偏离输入信号所要求的值或规律的控制系统内、外的物理量；⑧校正环节（CorrectingDevice）在有些不采用工业标准化控制器的伺服系统中，误差信号处理由校正环节来完成。它代替控制器的作用和位置。伺服系统是以电信号作为输入和以被控对象为电动机轴的位置作为输出的自动控制系统.2.机械自动化技术理论的产生、发展现状第5页共4页在第二次世界大战期间，为了防御火力控制系统和飞机自动导航系统等军事技术问题，各国科学家设计出各种精密的自动调节装置，开创了防空火力系统和控制这一新的领域，经典控制理论应运而生。在前述代数稳

8、定判据和传递函数、依据频率响应的频率法判据的基础上加上W.埃文斯（Evans）1948年的根轨迹法（RootLocusMethod），奠定了适宜用于单变量控制问题的经典控制理论的基础。从20世纪40年代末，开始在美国、西欧和苏联为大学生和研究生开设了自动控制课程。在20世纪50年代，前苏联还在大学里设置了自动化方面的专业，专门培养控制方面的人才。1950年张