自动控制系统的发展历史
PLC发展历史
PLC发展历史PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于自动化控制系统的电子设备，它在工业领域中起着至关重要的作用。
本文将详细介绍PLC的发展历史，包括其起源、发展过程以及未来的趋势。
一、起源PLC的起源可以追溯到20世纪60年代。
当时，传统的继电器控制系统在工业自动化领域中广泛应用，但存在着布线复杂、维护难点等问题。
为了解决这些问题，PLC应运而生。
二、早期发展1968年，德国的西门子公司率先开辟了第一台PLC，命名为SIMATIC 505。
这款PLC采用了基于微处理器的技术，具备了程序控制和逻辑功能。
SIMATIC505的问世标志着PLC的商业化应用。
1970年代，PLC开始在工业领域中得到广泛应用。
它被用于控制各种自动化设备，如机床、输送带和装配线等。
PLC的优势在于其可编程性，使得工厂能够根据需要进行灵便的调整和改变。
三、技术进步随着计算机技术的不断发展，PLC也在技术上得到了改进和升级。
1980年代，PLC开始采用更先进的微处理器和存储器，提高了其运算速度和存储容量。
此外，PLC还引入了摹拟输入和输出功能，使其在控制过程中更加精确和灵便。
1990年代，PLC开始支持网络通信技术，如以太网和现场总线。
这使得PLC能够与其他设备进行数据交换和远程监控，实现更高级别的自动化控制。
四、应用领域扩展随着PLC技术的不断发展，其应用领域也得到了扩展。
除了传统的工业自动化领域，PLC开始应用于建造、交通、能源等多个行业。
例如，在建造领域，PLC可用于控制楼宇的照明、空调和安全系统。
五、未来趋势未来，PLC将继续发展并适应新的技术趋势。
以下是几个可能的发展方向：1. 云计算和物联网：PLC可以与云计算和物联网技术结合，实现更高级别的数据分析和远程控制。
这将使得PLC在智能创造和智能城市等领域发挥更大的作用。
2. 人工智能：PLC可以与人工智能技术结合，实现更智能化的控制和决策。
例如，PLC可以通过学习算法来优化生产过程，并预测设备故障。
自动控制理论的发展
自动控制理论的发展自动控制理论是一门研究如何设计和实现系统自动运行的学科。
它涉及到数学、工程和计算机科学等多个领域。
自动控制理论的发展是由人们对系统的自动化处理的需求和对控制系统的分析和优化的追求所推动的。
这篇文章将通过对自动控制理论的历史发展进行梳理，来了解自动控制理论的演进过程。
自动控制理论的起源可以追溯到古代的水门和钟摆控制。
当时的人们通过调节水的流量或小球的重量来实现门的自动开合，或者通过改变钟摆的长度或质量分布来维持钟摆的稳定。
这些简单但实用的控制方法显示了自动控制的价值和潜力。
然而，自动控制理论真正的发展要推迟到18世纪的工业革命时期。
随着机械工业的兴起，人们开始需要控制工业过程中的各种机械装置。
这时，法国数学家拉普拉斯和英国工程师巴贝奇等人开始研究和应用微积分和差分方程等数学工具来分析和改善自动控制系统。
在20世纪初，控制论的形成为自动控制理论的发展奠定了基础。
控制论是一种在一定规律下将输入转换为所需输出的通用方法。
美国工程师诺里伊特（H.W. Norrhte）、俄罗斯数学家卢埃特中心之莫齐托夫、德国工程师亨维茨（A.V. HellwicZ）等人率先提出和发展了控制论的基本概念和数学模型。
他们通过齐次线性微分方程、反馈控制和矩阵论等工具，提出了理论化的控制系统设计方法，并首次将控制论应用于工程实践中。
第二次世界大战期间，控制论得到更加广泛的应用和发展。
在军事和航空工业中，控制论的理论和方法被用于导弹制导、自动驾驶和火箭发动机控制等方面。
这一时期，美国工程师维纳（N. Wiener）提出了现代控制论的概念，并将统计学方法引入到控制论中，开创了系统论的研究领域。
20世纪50年代至70年代，自动控制理论得到了快速发展，并在工程实践中得到广泛应用。
与此同时，数字计算机的发展推动了控制系统的数字化和自动化。
随着计算机技术的提高，对控制系统的分析和优化方法得到了进一步的发展，如最优控制、自适应控制和模糊控制等。
炼油厂自动化控制系统的研究与应用
炼油厂自动化控制系统的研究与应用随着科技的不断进步和现代化的快速发展，炼油厂自动化控制系统越来越受到人们的关注和重视。
自动化控制技术能够提高炼油生产效率，降低能源消耗，保证生产质量与安全性。
本文将从自动化控制系统的概念和发展历史、控制方式和结构、控制方法和技术、应用前景和挑战等角度进行分析和阐述，以期为读者提供一定的参考与启示。
一、概念和发展历史自动化控制系统是指利用先进的计算机技术、传感器技术、控制算法等，将系统的各种物理量转化为数字信号，进行实时控制、监测和优化，以达到系统高效、智能、精密和可靠的控制和管理。
它是生产自动化的重要组成部分，广泛应用于各种工业领域，包括石油化工、制药、冶金、航空航天、能源等。
自动化控制系统的发展历史可以追溯到19世纪。
当时，人们利用机械设备和水力、风力等自然能源，进行工业生产和输送。
工业机械的发明和普及，使得人们能够将机械、电气、电子等领域的技术结合起来，逐渐实现了自动化控制的初步应用。
20世纪以来，随着计算机技术和通讯技术的革新和不断进步，自动化控制逐渐发展成为一门系统性的科学。
现代化的炼油厂自动化控制系统已经具备了高速数据采集、实时监测、故障诊断、智能控制、数据处理和管理等功能。
二、控制方式和结构自动化控制系统的控制方式可以分为开环控制和闭环控制。
开环控制是指控制对象与控制器之间没有反馈环路，只通过设定控制器输出信号的数值，来控制被控对象的状态。
开环控制的优点在于简单易用、响应速度快，但是它无法感知和补偿被控对象的误差，容易出现明显的控制偏差和不稳定性。
闭环控制是指通过反馈环路将被控对象的状态信息返回控制器，通过计算误差信号和设定目标值，来实现自动化调节和控制。
闭环控制的优点在于能够根据实际需求和环境条件，自动适应和调整系统的运行状态，使得控制精度和稳定性更加高效和可靠。
炼油厂自动化控制系统的结构可以分为三个层次：感知层、控制层和管理层。
感知层是系统的数据采集和传输层，包括传感器、信号放大器、AD转换器等设备，负责对炼厂中液位、压力、温度、流量等各种物理量进行实时监测和数据采集，输出数字信号。
自动控制发展历程
自动控制开展历程自动控制开展历程-王广雄主讲人简介王广雄，哈尔滨工业大学教授。
1953年从上海考入哈尔滨工业大学，毕业后留校任教，是我国自动控制领域的著名专家。
发表多篇学术论文，出版专业著作数本。
内容简介我今天的讲座就是讲自动控制的开展，从开始阶段的发生到形成一个控制理论，讲整个这个进程。
我们今天主要把这个过程，怎么从个别的技术最后形成一门学科，这个学科分成几个阶段，给大家介绍了一下。
自动控制是指机器或装置在无人干预的情况下自动进行操作，它是围绕着工业生产的需要而形成和开展起来的，已广泛应用于人类社会的各个方面。
自动控制我比拟是有这么一个观点：你不能光从搞控制的人来说，我能想出一些方向，我就指给你往前走，我能解决你好多问题。
我举例子来说，瓦特的离心调速器，这个控制系统，是先有调速器，先有调节系统，系统不稳定了，出了问题去解决它。
就是说首先是技术推进它的，这是一个大方向。
自动控制技术的开展是受到当时很多技术的影响，受到好多的一些知识的积累，各方面的知识积累，受到启发，才最终开展成为一门独立的学科。
所以我的想法，你从大的来说，这个控制首先应该是工业上有需要，有工作根底才想出来的。
所以我总觉得呢，我都要跟着工业开展，技术的进程，一点一点往前进。
上面就是我主要介绍的一些内容，我这里要说的呢，就是这里边包括一些年份，有些事实，这个都是有据可查的，不是我瞎说的。
但是这里边对人的评论，一些观点可能就是我的，所以假设有说错的希望大家批评指正。
我主要介绍的内容就这些，谢谢大家。
全文我今天的讲座就是讲自动控制的开展。
从开始阶段的发生到形成一个控制理论，讲整个这个进程。
我们讲自动控制就是指这样的反应控制系统，这是有一个控制器跟一个控制对象组成的，把这个控制对象的输出信号把它取回来，测量回来以后跟所要求的信号进行比拟。
根据这误差告诉控制器，这就是机器内部的工作了。
让控制器完成这个控制作用，使得这个偏差消除或者说使得控制对象的输出跟踪我所需要的要求的信号。
PLC发展历史
PLC发展历史PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于自动化控制系统的数字计算机。
它的发展历史可以追溯到20世纪60年代，以下是PLC发展历史的详细描述。
1. 早期自动化控制系统在20世纪60年代，工业自动化控制系统主要使用电气继电器来实现逻辑控制。
这种系统结构复杂、维护难点，且无法满足快速变化的工业需求。
2. 第一代PLC的浮现1968年，德国的西门子公司首次推出了第一台可编程逻辑控制器Simatic 505。
它采用了固态逻辑门电路，可以通过编程实现逻辑控制。
这标志着PLC的诞生。
3. PLC的普及和发展1970年代，PLC开始在工业领域得到广泛应用。
PLC具有编程灵便、易于维护、可靠性高等优点，逐渐取代了传统的继电器控制系统。
PLC的应用范围不断扩大，包括创造业、交通运输、能源等各个领域。
4. PLC技术的进步随着科技的不断进步，PLC的功能和性能得到了大幅提升。
1980年代，PLC开始支持摹拟量输入输出和通信功能，使得控制系统更加灵便和智能化。
1990年代，PLC开始支持分布式控制系统和网络通信，实现了多个PLC之间的数据交互和集中管理。
5. PLC的开放性和标准化为了促进PLC的发展和应用，各个厂商开始提倡PLC的开放性和标准化。
1996年，国际电工委员会（IEC）发布了PLC的国际标准IEC 61131，规定了PLC的编程语言、数据类型和通信接口，使得不同厂商的PLC可以互通。
6. PLC与工业互联网的融合随着工业互联网的兴起，PLC与互联网的融合成为了发展的趋势。
现代的PLC 具备了数据采集、远程监控和云平台接入等功能，可以实现工业设备的智能化管理和优化控制。
7. 未来发展趋势未来，随着物联网、人工智能等新技术的发展，PLC将继续发展壮大。
估计PLC将更加智能化、灵便化，能够实现更加复杂的控制任务和数据分析。
同时，PLC在节能环保、安全生产等方面的应用也将得到进一步推广。
总结：PLC的发展历史经历了从传统继电器控制到数字化编程控制的转变。
PLC发展历史
PLC发展历史PLC，即可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），是一种专门用于工业自动化控制的电子设备。
它通过编程来实现自动化控制，广泛应用于工厂、机械设备、交通系统等领域。
下面将详细介绍PLC的发展历史。
1. 早期自动化控制系统在20世纪60年代之前，工厂和机械设备的控制主要依靠电气继电器和电路来完成。
这种控制方式存在着路线复杂、维护难点、可靠性低等问题，无法满足快速变化的生产需求。
2. 第一代PLC的浮现20世纪60年代末，PLC问世，标志着自动化控制进入了一个新的时代。
第一代PLC由德国西门子公司研发，它采用了数字电子技术和微处理器，通过编程来实现控制功能。
与传统的继电器控制相比，PLC具有编程灵便、可靠性高、易于维护等优势。
3. PLC的发展与应用扩展随着技术的不断进步，PLC在20世纪70年代得到了广泛的应用。
PLC的功能不断增强，支持更复杂的控制逻辑和更多的输入输出点。
同时，PLC的体积也不断减小，成本逐渐降低，使得更多的企业和行业能够采用PLC进行自动化控制。
4. PLC的网络化与开放性20世纪80年代，PLC开始向网络化和开放性发展。
PLC可以通过通信接口与其他设备进行数据交换，实现了分布式控制和远程监控。
此外，PLC的编程环境也得到了改善，采用了更友好的图形化编程界面，使得工程师能够更方便地进行编程和调试。
5. PLC的智能化与集成化21世纪初，PLC进一步智能化和集成化。
PLC开始支持更多的通信协议和网络标准，能够与其他自动化设备实现无缝对接。
此外，PLC还具备了更强大的计算和处理能力，能够处理更复杂的控制算法和任务。
6. PLC的未来发展趋势随着工业4.0和物联网的兴起，PLC的发展前景非常广阔。
未来，PLC将更加注重与云计算、大数据、人工智能等先进技术的结合，实现更智能、更高效的自动化控制。
同时，PLC还将进一步提升在安全性、可靠性和可维护性等方面的性能，以满足不断变化的工业需求。
PLC发展历史
PLC发展历史PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于工业自动化控制的电子设备。
它可以接收输入信号并根据预设的程序进行逻辑运算和输出控制信号，以实现自动化过程控制。
PLC的发展历史可以追溯到20世纪60年代，以下是PLC发展历史的详细描述。
1. 早期自动化控制系统20世纪早期，工业生产过程主要依靠机械设备和电气元件进行控制。
然而，这种控制方式存在许多局限性，包括不灵便、难以维护和调整等问题。
为了解决这些问题，工程师们开始研究并开辟一种更灵便、可编程的自动化控制系统。
2. 发展初期20世纪60年代初，PLC的雏形开始浮现。
当时，计算机技术的进步为PLC的发展提供了基础。
最早的PLC由可编程记忆器和逻辑运算单元组成，用于控制离散工业过程。
这些早期的PLC主要用于汽车工业和创造业的控制系统。
3. 发展成熟期20世纪70年代，PLC的发展进入成熟期。
随着集成电路技术的发展，PLC的体积变小，功能更加强大。
此时，PLC已经可以处理更复杂的控制任务，并具备了更多的输入输出接口。
PLC的应用范围逐渐扩大，涉及到更多的行业和领域。
4. 技术革新20世纪80年代，随着计算机技术的不断进步，PLC的性能和功能得到了进一步提升。
微处理器的应用使得PLC的运算速度更快，存储容量更大。
同时，PLC 的编程环境也得到了改善，使得工程师们能够更方便地编写和调试PLC的程序。
5. 网络化和智能化20世纪90年代，PLC开始向网络化和智能化方向发展。
PLC与其他设备的通信变得更加方便，可以通过网络进行远程监控和控制。
此外，PLC还具备了更强大的数据处理和故障诊断能力，能够更好地满足工业自动化的需求。
6. 现代PLC进入21世纪，PLC已经成为工业自动化领域中不可或者缺的设备。
现代PLC 具备了更高的性能、更丰富的功能和更强的可靠性。
PLC系统不仅可以控制生产过程，还可以进行数据采集、分析和优化。
此外，PLC还能够与其他智能设备和系统进行无缝集成，实现更高效、更智能的工业自动化控制。
自动控制的发展历史
3
I.前期控制(Early Control)(1400B.C. - 1900)
(0) 中国，埃及和巴比伦出现自动计时漏壶 (1400B.C. ~1100B.C.)。孙武著《孙子兵法》
(600B.统观念和实践(300B.C.)
(7) 美籍匈牙利人R. E. Kalman发表“On the General Theory of Control Systems”等论文，引 入状态空间法分析系统，提出能控性，能观测 性，最佳调节器和kalman 滤波等概念，奠定了 现代控制理论的基础(1960)
东华大学信息科学与技术学院 R.E. Kalman
9
II.经典控制前期(The Pre-classical Period)(1900-1935)
(1) 美国福特(Ford Motor)汽车公司建 成最早的汽车装配流水线(1913) (2) 美国N. Minorsky研制出用于船 舶驾驶的伺服结构，提出PID控制 方法(1922) (3) 美国MIT的Vannevar Bush研制成第一台大型模拟计算机 (Differential Analyzer)(1928)
23
(8) 苏联东方-１号飞船载着加加林进入人造地球卫星轨道，人类宇航 时代开始了(1961)
宇宙哥伦布-加加林
Capsule used in first manned orbit of earth
In 1961, the first human to pilot a spacecraft, Yuri Gagarin, was launched by the Soviet Union aboard Vostok I.
Lan J. Chu
(8) 美国W. Evans提出根轨迹法(Root Locus Method) (1948)，以单 输入线性系统为对象的经典控制研究工作完成。 (9) 多本有关经典控制的经典名著相继出版，包括Ed. S. Smith的 Automatic Control Engineering (1942)，H. Bode的Network Analysis and Feedback Amplifier(1945)，L.A. MacColl的Fundamental Theory of Servomechanisms (1945)，以及钱学森的《工程控制论》 (Engineering Cybernetics) (1954)
PLC发展历史
PLC发展历史PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于自动化控制的计算机控制系统，广泛应用于工业领域。
本文将详细介绍PLC的发展历史，从其起源、演变到现代应用的全过程。
1. 起源和发展初期（1960年代-1970年代）PLC的起源可以追溯到20世纪60年代。
当时，工业自动化的需求逐渐增加，传统的继电器控制系统已经无法满足复杂的控制需求。
于是，PLC应运而生。
最早的PLC系统由一台计算机和一些逻辑模块组成，用于控制生产线上的机械设备。
这些系统具备了逻辑运算、计时、计数等功能，大大提高了自动化控制的效率和精度。
2. 技术突破和功能增强（1980年代-1990年代）在20世纪80年代和90年代，随着计算机技术的发展，PLC逐渐实现了更多的功能增强。
首先是硬件方面的改进，PLC系统的体积减小，性能提升，可靠性增强。
其次是软件方面的创新，PLC编程语言变得更加易用，可以进行更复杂的逻辑运算和数据处理。
这使得PLC在工业自动化中的应用范围进一步扩大。
3. 网络化和开放性（2000年代-至今）进入21世纪，PLC系统逐渐实现了网络化和开放性。
通过将PLC与其他设备连接，如传感器、执行器和监控系统等，实现了更高级的自动化控制。
PLC系统也开始支持多种通信协议，如以太网、Modbus、Profibus等，使得不同厂商的设备可以互联互通。
此外，PLC的编程软件也变得更加强大和灵便，支持更多的编程语言和功能模块，为工程师提供了更多的选择和便利。
4. 现代应用和未来发展趋势如今，PLC已经广泛应用于各个行业，包括创造业、能源、交通、建造等。
在创造业中，PLC被用于控制生产线上的机器人、输送带、仓储系统等，实现自动化生产。
在能源领域，PLC用于控制电力系统、水处理设备等，提高能源利用效率。
在交通领域，PLC被应用于交通信号灯、地铁系统等，提高交通运输的安全性和效率。
未来，随着物联网和人工智能技术的发展，PLC将更加智能化和自适应，为工业自动化带来更多的创新和突破。
PLC发展历史
PLC发展历史PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于自动化控制系统的电子设备，它可以根据预先编写的程序来控制机器和工业过程。
PLC的发展历史可以追溯到20世纪60年代，下面将详细介绍PLC的发展历程。
1. 创始阶段（1960年代）PLC最早起源于美国的汽车制造业。
当时，汽车制造商面临着生产线上的控制问题，他们希望能够使用一种更灵活和可编程的控制系统来替代传统的继电器控制。
于是，美国的一家公司在1968年推出了第一款商用PLC，这标志着PLC的诞生。
2. 发展阶段（1970年代-1980年代）在PLC诞生后的几年里，PLC逐渐受到了工业界的认可和采用。
1971年，德国的一家公司推出了第一款可编程控制器，这进一步推动了PLC的发展。
随着技术的不断进步，PLC的功能得到了扩展，它开始具备了更强大的处理能力和更多的输入输出（I/O）点。
在1980年代，PLC的市场需求不断增加。
PLC开始广泛应用于各个行业，包括制造业、化工业、电力行业等。
PLC的生产商也越来越多，市场竞争激烈，不同公司推出了各种不同功能和规格的PLC产品。
3. 现代阶段（1990年代至今）随着计算机技术的飞速发展，PLC的功能和性能得到了进一步提升。
1990年代，PLC开始具备了更强大的处理器和更大的存储容量，使得它能够处理更复杂的控制任务。
同时，PLC开始与其他自动化设备进行联网，实现了更高级的控制和监控功能。
2000年代以来，PLC的发展进入了一个全新的阶段。
随着工业互联网的兴起，PLC开始与云计算、大数据等技术相结合，实现了更智能化的控制。
PLC的应用范围也进一步扩大，包括智能家居、物流仓储、能源管理等领域。
总结PLC的发展历史可以追溯到20世纪60年代，经过几十年的发展，它已经成为工业自动化领域中不可或缺的设备。
从最初的简单控制器到现代的智能化系统，PLC不断演进和创新，为各个行业提供了更高效、更可靠的自动化解决方案。
随着技术的不断进步，我们可以期待PLC在未来的发展中发挥更重要的作用，推动工业自动化向更高水平发展。
自动控制系统的发展历史
自动控制系统的发展历史1.自动控制技术的早期发展以反馈控制为其主要研究内容的自动控制理论的历史，若从目前公认的第一篇理论论文, J.C.Maxwell 在1868年发表的“论调节器”算起，至今不过一百多年。
然而控制思想与技术的存在至少已有数千年的历史了。
“控制”这一概念本身即反映了人们对征服自然与外在的渴望，控制理论与技术也自然而然地在人们认识自然与改造自然的历史中发展起来。
具有反馈控制原理的控制装置在古代就有了。
这方面最有代表性的例子当属古代的计时器“水钟”( 在中国叫作“刻漏”，也叫“漏壶”)。
据古代锲形文字记载和从埃及古墓出土的实物可以看到，巴比伦和埃及在公元前1500年以前便已有很长的水钟使用历史了。
约在公元前三世纪中叶，亚历山大里亚城的斯提西比乌斯(Ctesibius)首先在受水壶中使用了浮子(phellossive tympanum)。
按迪尔斯(Diels)本世纪初复原的样品，注入的水是由圆锥形的浮子节制的。
而这种节制方式即已含有负反馈的思想 (尽管当时并不明确)。
[1]中国有着灿烂的古代文明。
中国古代的科学家们对水钟十分得重视，并进行了长期的研究。
据<<周礼>>记载，约在公元前 500年，中国的军队中即已用漏壶作为计时的装置。
约在公元120年，著名的科学家张衡 (78-139,东汉)又提出了用补偿壶解决随水头降低计时不准确问题的巧妙方法。
在他的“漏水转浑天仪”中，不仅有浮子，漏箭，还有虹吸管和至少一个补偿壶。
最有名的中国水钟“铜壶滴漏”由铜匠杜子盛和洗运行建造于公元1316年(元代延祐三年)，并一直连续使用到1900年。
现保存在广州市博物馆中，但仍能使用。
[2][3] 北宋时期，苏颂等于1086年-1090年在开封建成“水运仪象台”。
仪象台上的浑仪附有窥管，能够相当准确地跟踪天体的运行，“使它自动地保持在窥管的视场中”。
这种仪象台的动力装置中就利用了“从定水位漏壶中流出的水，并由擒纵器(天关、天锁)加以控制”。
自动控制原理自动控制理论发展历史
第一阶段: 经典(自动)控制理论
经典控制理论即古典控制理论,也称为自动控制理论。主要 研究对象:对单输入单输出线性定常系统的分析和设计问题。它 的发展大致经历了以下几个过程：
一 萌芽阶段
如果要追朔自动控制技术的发展历史,早在两千年前中国就 有了自动控制技术的萌芽。
1
1. 两千年前我国发明的 指南车，就是一种开 环自动调节系 统。
13
第二阶段 现代控制理论
科学技术的发展不仅需要迅速地发展控制理论，而且也 给现代控制理论的发展准备了两个重要的条件—现代数学和 数字计算机。
现代数学，例如泛函分析、现代代数等，为现代控制理 论提供了多种多样的分析工具；而数字计算机为现代控制理 论发展提供了应用的平台。
在二十世纪五十年代末开始，随着计算机的飞速发展， 推动了核能技术、空间技术的发展，从而对出现的多输入多 输出系统、非线性系统和时变系统。
主要研究对象:多输入、多输出、时变参数、高精度 复杂系统的分析和设计问题。
14
1.五十年代后期，贝尔曼（Bellman）等人提出了状态分析 法；在1957年提出了动态规划。
1.1959年卡尔曼（Kalman）和布西创 建了卡尔曼滤波理论；1960年在控制 系统的研究中成功地应用了状态空间 法，并提出了可控性和可观测性的新 概念。
瓦特
5
1788年英国Watt发明的控制蒸汽机速度的离心式调速器
6
三 发展阶段
1. 1868年马克斯韦尔 （J.C.Maxwell）解决了蒸汽 机调速系统中出现的剧烈振 荡的不稳定问题，提出了简 单的稳定性代数判据。
马克斯韦尔（J.C.Maxwell）
7
2. 1895年劳斯（Routh）与赫 尔维茨（Hurwitz）把马克
自动控制发展史
自动控制理论发展摘要：本文主要回顾了“自动控制理论”的产生与发展过程，通过对不同时期，不同阶段的理论研究成果的简要介绍，掌握经典控制理论、现代控制理论、大系统理论和智能控制系统理论知识理论框架，进而加深对“自动化控制理论”认知。
关键词：自动控制理论产生与发展过程理论框架结构控制论一词Cybernetics，来自希腊语，原意为掌舵术，包含了调节、操纵、管理、指挥、监督等多方面的涵义。
[1]因此”控制”这一概念本身即反映了人们对征服自然与外在的渴望，控制理论与技术也自然而然地在人们认识自然与改造自然的历史中发展起来。
一、经典控制论阶段（20世纪50年代末期以前）经典控制理论，是以传递函数为基础，在频率域对单输入---单输入控制系统进行分析与设计的理论[4]1、控制系统的特点单输入---单输出系统的，线性定常或非线性系统中的相平面法也只含两个变量的系统。
2、控制思路基于频率域内传递函数的“反馈”和“前馈”控制思想，运用频率特性分析法、根轨迹分析法、描述函数法、相平面法、波波夫法，解决稳定性问题。
3、发展事件回顾[4][5]1）我国古人发明的指南车就应用了反馈的原理2）1788年J.Watt在发明蒸汽机的同时应用了反馈思想设计了离心式飞摆控速器，这是第一个反馈系统的方案。
3）1868年J.C.Maxwell为解决离心式飞摆控速器控制精度和稳定性之间的矛盾，发表《论调速器》，提出了用基本系统的微分方正模型分析反馈系统的数学方法。
4）1868年，韦士乃格瑞斯克阐述了调节器的数学理论。
5）1875年E.J.Routh和A.Hurwitz提出了根据代数方程的系数判断线性系统稳定性方法6）1876年俄国学者N.A.维什涅格拉诺基发表著作《论调速器的一般理论》，对调速器系统进行了全面的理论阐述。
7）1895年劳斯与古尔维茨分别提出了基于特征特征根和行列式的稳定性代数判别方法。
8）1927年H.S.Black发现了采用负反馈线路的放大器，引入负反馈后，放大器系统对扰动和放大器增益变化的敏感性大为降低。
自动控制的发展历史
3
I.前期控制(Early Control)(1400B.C. - 1900)
(0) 中国，埃及和巴比伦出现自动计时漏壶 (1400B.C. ~1100B.C.)。孙武著《孙子兵法》
(600B.C.)
(1) 秦昭王时，李冰主持修筑都江堰体现的系 统观念和实践(300B.C.)
东华大学信息科学与技术学院
18
(1) 苏联L.S. Pontryagin发 表“最优过程数学理论”， 提出极大值原理
(Maximum Principle)(1956)
(2) 美国R. Bellman在 RAND Coporation数 学部的支持下，发表 著名的Dynamic Programming，建立 最优控制的基础(1957)
C. E. Shannon
东华大学信息科学与技术学院
16
(7) MIT Radiation Laboratory在研究SCR-584雷达控制系统的过程 中，创立了Nichols Chart Design Method，R. S. Philips的工作On Noise in Servomechanisms，以及Hurwicz (1947)的数字控制系统 (Sampled Data System)
20
(5) 世界第一颗人造地球卫星(Sputnik)由苏联发射成功(1957)
1957. Laika. Sputnik 2
东华大学信息科学与技术学院 Sputnik 1 was the first artificial satellite launched into space
21
Oct. 4, 1957: Launch of the rocket carrying Sputnik, the first manmade satellite. Photos of the launch were not initially released. This photo is a still from a 1967 Soviet documentary film.
自动控制系统概述
此阶段，经历了第一，二次工业革命，大工业时代，炼钢，机械，电力等飞速发展， 第一，二次大战，雷达，大炮，飞机等发明和广泛应用更加这种飞速发展。
（三）60年代以来，以极大值原理，动态规划，卡尔曼滤波和系统辩识，尤其是 状态空间法，解决复杂的多输入、输出问题，直到现在的：非线性，最优控制， 系统辩识、自适应控制等，该阶段称为现代控制理论；自动控制普遍用于工业， 如炼钢，石化，发电，供电，国防，计算机出现为复杂问题的时域解提供可能， 自动控制成功应用于航空，航天、核工业、乃至社会、经济等尖端领域，自动 化发展高峰。
（五）我国历史和现状
我国起步晚，在现代科学史上没有占据一席之地。
1954年钱学森所著《工程控制论》一书英文版问世﹐第一次用这一名词称呼在 工程设计和实验中能够直接应用的关于受控工程系统的理论﹑概念和方法。随 着该书的迅速传播(俄文版1956年﹐德文版1957年﹐中文版1958年)﹐该书 中给这一学科所赋予的含义和研究的范围很快为世界科学技术界所接受。 80 年代普遍开展教学和研究，但基础工业落后，以原料到生产，各方面落后，从 自动化的材料、元件、系统和技术各方面都与发达国家有较大差距。
5
整理ppt
第一章 自动控制系统概述
是自动化类、信息类的必修课，主干课，将具体元件根据自动控制原理组成、针对具体 控制对象的系统，包括：
1.研究一般规律：通过分析、研究各种具体系统的一般规律，控制本身是一种工具，它 不局限于某个系统，控制理论作为自动控制的基础理论，具有普适性，好比微积分、 线性代数，任何领域都可拿来用从物理特性和规律出发，但不局限于物理规律，而是 找出共同规律使之能更广泛的应用 ；同时又有很强的应用背景，但联系实际有具体意 义，和一般数学等不同。
PLC发展历史
PLC发展历史PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于自动化控制的电子设备，广泛应用于工业领域中的机械和生产设备。
它的发展历史可以追溯到20世纪60年代，以下是PLC发展历史的详细介绍。
1. 早期自动化控制系统在20世纪60年代之前，机械和生产设备的控制通常依赖于电气继电器和机械开关。
这种控制方式存在许多问题，如布线复杂、维护难点等。
2. 第一台PLC的诞生1968年，由美国康奈尔大学的Ernest L. Gruenberger教授和他的团队开辟出了世界上第一台PLC，名为“Modicon”。
Modicon采用了数字逻辑技术，可以通过编程来控制设备的操作。
这标志着PLC的诞生和自动化控制领域的重要突破。
3. PLC的商业化1970年代，PLC开始商业化生产，并被广泛应用于工业领域。
PLC的优点包括可编程性、可靠性和灵便性，使其成为自动化控制的首选设备。
4. PLC的功能增强随着技术的不断发展，PLC的功能也不断增强。
1980年代，PLC开始支持更复杂的逻辑运算和数学计算，使其能够处理更复杂的控制任务。
同时，PLC的存储容量和处理速度也得到了大幅提升。
5. PLC的网络化1990年代，随着计算机和通信技术的快速发展，PLC开始支持网络通信。
这使得多个PLC可以相互通信和协作，实现更复杂的控制系统。
PLC的网络化也为远程监控和管理提供了便利。
6. PLC的开放性2000年代，PLC开始支持开放式的编程环境和通信协议。
这使得不同厂商的PLC可以互相兼容和交互操作，提高了系统的灵便性和可扩展性。
7. PLC的智能化近年来，随着人工智能和物联网技术的快速发展，PLC也开始融合智能化功能。
PLC可以与传感器、执行器和其他智能设备进行连接，实现更智能、更高效的自动化控制。
总结：PLC作为自动化控制领域的重要设备，经过几十年的发展，已经成为工业生产中不可或者缺的一部份。
它的发展历史可以追溯到20世纪60年代的Modicon，经过多次技术革新和功能增强，如今的PLC具备了更高的可编程性、可靠性和智能化能力。
自动控制原理的发展历史
自动控制原理的发展历史自动控制原理这个话题，说起来可真是如同翻开了一本厚重的历史书。
它的发展过程不仅是一部技术进步的传奇，还折射出人类智慧的不断迭代。
接下来，让我们一起走一趟这段历史之旅，看看它如何一步步从朴素的设想到复杂的系统中演变。
1. 自动控制的起步阶段1.1 初期探索咱们得从古代说起，那时候的人们早就开始有了自动控制的雏形。
比如，古代的水车和风车，它们靠的是自然的力量来完成特定的任务。
虽然这些设备并不复杂，但已经在某种程度上体现了自动控制的基本思想——利用外界力量自动完成操作。
1.2 工业革命的推动进入18世纪末，工业革命可真是给自动控制的进步带来了巨大的推动。
那时，机械师们发明了各种新奇的机器，像蒸汽机这样的杰作，使得人们在机械控制方面迈出了重要的一步。
这时期的控制系统虽然原始，但它们为后来的发展奠定了基础。
2. 自动控制的理论发展2.1 早期理论的提出到了19世纪，自动控制的理论开始逐渐浮出水面。
1831年，麦克斯韦就提出了控制理论的早期思想，他的工作为后来的自动控制理论提供了理论依据。
之后，著名的工程师和数学家们也开始深入探讨如何通过数学方法来描述和改进控制系统的性能。
这段时间是自动控制理论发展的初期，虽然还很不成熟，但却是奠基石。
2.2 系统理论的突破20世纪初，控制理论迎来了真正的突破。
特别是在1930年代，控制系统的数学模型开始被深入研究。
这一时期，诺伯特·维纳的“控制论”一书问世，将自动控制的理论体系化，为整个领域注入了新的生命力。
维纳的理论不仅仅是一个学术突破，更是对当时技术水平的一次巨大推动。
3. 自动控制技术的飞跃3.1 电子计算机的引入说到自动控制的飞跃，那就不得不提电子计算机的引入了。
1950年代，计算机的出现彻底改变了控制系统的面貌。
计算机使得控制系统不仅可以处理更加复杂的任务，还能够实时响应各种变化。
这段时间，控制技术从单纯的机械控制，转变为综合利用电子和计算机技术的复杂系统。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
自动控制系统的发展历史
自动控制系统由古代蒸汽机发展而来，一直至今一直在持续发展。
古代，机械式自动控制系统主要是通过机械开关、压力罐和油封等实现自动控制的，但由于技术限制，其发展受到限制。
20世纪30年代，受到信息技术的发展，有机械、电气、液压和电动四大系统合力推动自动控制系统的发展，构成了现代自动控制系统的基础。
20世纪40年代，研究者开始将电子技术引入自动控制领域，以解决传统机械技术所无法解决的问题。
他们利用电子技术发展出数字自动控制系统，把电子元件、逻辑控制器和计算机连接起来，使计算机系统更加智能化。
为自动控制系统的发展奠定了坚实的基础。
20世纪50年代，研究者将微处理器、微计算机、大规模集成电路和空间结构等精密电子元件引入自动控制系统，构成了更加完善的数字自动控制系统，并实现了计算机网络系统的发展。
这使自动控制系统拥有了更好的可靠性、可准确控制比较大的运行系统。
大量的自动控制设备研制成功，自动控制技术应用于工业生产，大大提高了工业生产的效率。
20世纪60年代，随着计算机和电子技术的高速发展，自动控制系统的性能也在不断改善。