自动化技术概述
一、自动化技术
1.什么是自动化
一提到自动化,人们很自然地就会想到银行的自动取款机,只要你把卡片送入自动取款机,并输进你的户头密码及取款额,自动取款机就能很快地送出现款;自动包饺子机不用你动手,就能自动制皮、填馅、捏合、装盒包装;等等。因此,通俗地说,自动化就是用机器设备或系统代替人完成某种生产任务,或者代替人实现某种过程,或代替人进行事务管理工作。严格——点说,自动化就是指在没有人的直接参与下,机器设备或生产管理过程通过自动检测、信息处理、分析判断自动地实现预期的操作或某种过程。 自动化技术包括了生产控制自动化和经营管理自动化两个方面。它们相互联系、相互渗透、相互促进。
2.自动控制系统
自动控制系统是具有一定功能,可以完成某种控制任务的系统。自动控制系统的组成和工作原理与人体的构成和工作机理有很多相似之处:自动控制系统中有相当于人的感觉器官的传感器,有相当于人的大脑和神经系统的控制装置,也有相当于人的手、腿及其肌肉的执行机构。传感器用于检测指令信息、外界变 化信息以及被控对象的状态信息,并将其变换成电信号传给控制装置。控制装置则计算出被控对象的当前状态(称为被控量,或系统的输出量)与所希望的状态(称为输入信号)之差,并根据。
这一偏差(称为误差信号)按一定规律产生出控制信号,然后经过放大,送给操作执行机构。操作执行机构用于驱动被控对象运动,直到它的状态达到所希望的状态为止。这种把系统的输出或系统的另外一些受控变量和系统的输入作比较后,形成的控制称为闭环控制或反馈控制。较简单的控制系统常采用所谓的开环控制。它只是由控制装置改变被控对象的状态,这种控制中,系统的输出量对系统的控制作用没有影响,既不需要对输出量进行检测,也不需要将输出量反馈到系统输入端与输入量进行比较。有的自动控制系统包括了许多小系统(称为子系统)。这种系统规模庞大,构造复杂,目标多样,影响因素多,且常带有随机性质。这样的系统我们称为大系统。
系统的控制原理多种多样,如寻找某些性能为最好的最优控制系统;自动适应外界环境变化并使性能优良的自适应控制系统;能自动识别图像和自然语言,会学习,能自主地进行推理、进行规划和决策的智能控制系统,等等。
二、自动化技术的应用
自动化技术在机械加工、采矿冶炼、化学工业、电力系统、交通运输、农业生产、环境保护、医药卫生、军事技术、航空航天、科学研究、办公服务等领域都得到了广泛的应用。