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自动控制的发展 一、前言 自动控制是人类在认识世界和发明创新的过程中发展起来的一门重要的科学技术。依靠它，人类可以从笨重，重复性的劳动中解放出来，从事更富创造性的工作，自动化技术是当代发展迅速，应用广泛，最引人瞩目的高技术之一，是推动新的技术革命和新的产业革命的关键技术。 李泽湘 自动控制与人类进步 二. 自动控制发展阶段 1. 古典控制阶段 (Early Control) (1400B.C.-1705年) 2. 萌芽阶段 (The Rudiment Period) (1705年-1872年) 3. 经典控制 (The Classical Period) (1872年-1950年) 4. 现代控制 (Modern Control) (1950年至今) 三、古典阶段(1400B.C.-1705年) 代表作： 水钟 指南车 水运仪象台 提花织布机…… 代表人物： 斯提比西乌斯 马钧、祖冲之 张衡 宋应星…… 三、古典阶段(1400B.C.-1705年) 水钟，别名：刻漏，也叫漏壶； 三、古典阶段(1400B.C.-1705年) 三、古典阶段(1400B.C.-1705年) 指南车：又称司南车，是中国古代用来指示方向的一种机械装置。 三、古典阶段(1400B.C.-1705年) 指南车： 利用差速齿轮原理，它与指南针利用地磁效应不同，它是利用齿轮传动系统，根据车轮的转动，由车上木人指示方向。不论车子转向何方，木人的手始终指向南方，“车虽回运而手常指南”。 三国魏马钧，南北朝时期祖冲之 三、古典阶段(1400B.C.-1705年) 水运仪象台：以水为动力，集浑仪、浑象、报时于一体的天文钟。 三、古典阶段(1400B.C.-1705年) 东汉科学家张衡曾经在天体仪上安装了一套传动装置——漏水转浑天仪，利用相当稳定的漏刻的水推动铜球，均匀地绕金属轴转动. 后来，唐朝的一行和梁令瓒、宋代的苏颂和韩公廉等人，把天体仪和自动报时装置结合起来，发展成为世界上最早的天文钟——水运仪象台. 三、古典阶段(1400B.C.-1705年) 1637年中国明代宋应星所著《天工开物》记载有程序控制思想(CNC)的提花织机结构图。 四、萌芽阶段(1705年-1872年) 代表作： 水位自动调节器 fly-ball governor On Governors 论调整器的一般原理 “东方”号蒸汽船 代表人物： и.и.Полэунов(波尔祖诺夫) James Watt James Clerk Maxwell и.А.维什聂格拉斯基 J. M. Gray 四、萌芽阶段(1705年-1872年) 18世纪是蒸汽机快速发展的时期，蒸汽机成为机械工程最瞩目的成就。 四、萌芽阶段(1705年-1872年) 1765年，俄国工程师波尔祖诺夫发明了蒸汽机锅炉的水位自动调节器，这在俄国被认为是世界第一个自动调节器。 四、萌芽阶段(1705年-1872年) 1788年,英国James Watt用离心式调速器控制蒸汽机的速度. 四、萌芽阶段(1705年-1872年) 1868年,James Clerk Maxwell On Governors Proceedings of the Royal Society of London Vol. 16, pp. 270-283 四、萌芽阶段(1705年-1872年) 1872年, и.А.维什聂格拉斯基 论调节器的一般原理 法国科学院院报 四、萌芽阶段(1705年-1872年) 1866年，英国J.M.Gray设计出第一艘全自动蒸汽轮船“东方”号(Great Eastern). 五、经典控制(1872年-1950年) 代表作： Routh-Hurwitz判据 数字控制系统 Lyapunov定理 伺服机构理论 Nyquist-米哈伊洛夫判据 火炮控制器 Bode图 气压反馈控制器 根轨迹法 汽车装配流水线 负反馈放大器 《控制论》 PID控制方法 《工程控制论》 PID参数的最佳调整法 《通信的数字理论》 代表人物： Routh, Hurwitz, W.Evans, Lyapunov,钱学森, H.S.Black, H.Bode, Nyquist, N.Wiener, H.Hazen, C.Shannon, etc. 五、经典控制(1872年-1950年) 1877年，Edward John