生活中计算机自动控制原理的应用,自动控制原理与力学件的关系.doc

自动控制原理与力学的关系

环境工程2班 黄丽潇

学号：100205021103

根据课本上的概念，自动控制原理是指在无人参与的情况下，利用外加的设备或装置，使机器、设备中生在的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律进行。从计算机的角度来说，它以复变函数为工具，利用反馈机制，以数字电脑为载体，使被控制在无人参与的情况下自动按照预定的规律运行，属于计算机的一个分支。我的理解就是，在既定的程序及结构下，无需人为加以调节和选择，设备可以自己按照一定规律进行工作，进而操纵大型机器，从而解决了很多人不能参与的难题，概括起来，就是使机器和设备按照人预设的意图和轨道来运行和工作。

自动控制原理广泛应用于我们的生活中，在近十几年的高速发展下，它已经成为航天飞行、机器人、导弹、武器等许多领域的重要组成部分，离开了自动控制，它们的工作将无法继续进行。

从七十年代开始，自动控制便转向了由计算机控制为主的模式，并发展出了各类分支，如自适应控制、混杂控制、模糊控制、以及神经网络控制等等。随着不同领域的发展对自动控油原理的巩固，该学科正走在蓬勃发展的道路上。

自动控制原理的基础，也是最重要的因素就是反馈。自动控制的原理是一种基于反馈控制原理组成的反馈控制系统。反馈的概念是指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入，进而影响系统功能的过程，即将输出量通过恰当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程，所以它分为正负反馈。为了实现各种复杂的控制任务，首先要将被控对象和控制装置按照一定的方式连接起来，组成一个有机总体。反馈系统和自动控制之间的关系是紧密相关、不可分割的。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。因此，自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志。

反馈控制系统是由不同结构和部件组成的，即测量元件、给定元件、比较元件、放大元件、执行元件、校正元件，它们各司其职，完成了从开始到结束的中间过程，包含了被控对象和控制装置两大部分，完善了系统的结构组成。它组成了自动控制原理的核心，使自动控制在许多高科技领域间的应用高度展开。

而力学作为一个基础学科，在操作应用上也有广泛的应用，常常是以机械制造、机械设计等这些大方向为基础。所以自动控制原理和力学的接轨点主要是在机械设计原理方面。

自动控制原理的应用囊括了许多方面，其中一个最重要的应用领域就是机械设计方向。机械设计和自动控制有什么关联呢，因为机械的最终作用是利用外力，如柴油燃烧、光能转化给出的能量，并借以机械和机械之间的联系运动，来完成需要完成的目标，但是机械结构往往是复杂的，需要多方面的调节、反馈，遇到不同结果而执行不同的任务，但是人们不能完全监督这一过程，于是就将机械设计与自动控制相联系起来，使机器按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现预期的目标，达到人机分离的状态。

机械设计制造及其自动化专业培养需要具备机械设计制造的相关知识和应用能力，既需要有关机械制造的创新能力，在此基础上也要具备有对机械控制有着主导作用、作为领头指导的自动控制基础知识，只有让这两类学科相互融合，才能以工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、以机械设计与制造为基础，计算机科学、信息技术、自动控制技术等自动控制、计算机学科为辅助，成为一门交叉学科，使得机械在自动化的帮助下更独立地完成任务工作。它的主要任务是运用先进设计制造技术的理论与方法，解决现代工程领域中的复杂技术问题，以实现产品智能化的设计与制造。运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。

我们生活中也接触过许多关于自动控制为指导下的机械设备，比如工地上的挖掘机、每日出行必需的小轿车、多功能的手提电脑，甚至还有在炎炎夏日里给人们带来清凉的电瓶空调等等等等，这些看似普通的机器，由大至小，由繁复至简单，都是遵循着自动控制的原理。譬如用空调来说吧，这个机器是大家在生活里都见过的，它的作用是在炎热的天气里，将闷热的空气吸入，经过压缩冷却处理之后，将空气中的热量带出，再把降温后的空气吹回室内，以这种方式达到降低室温的效果，从而使人们从炎热的天气里解放出来，得到凉快。从机械的角度来说，仅仅是用外力将制冷剂如氟利昂等强制压缩，从而放出大量热量，压缩后的液体转入另一区域，在常态大气压下得到扩张，由相变的原理又吸入大量热量，降低了周围空气的温度，然后转为气态，又进入压缩器里，再周而复始以达到降低空气的效果。但是仅仅是这样的话，就存在一个问题，如果没有人为干预，空调就会使空气的温度会一直下降，就不能维持在一个相对于人体较为舒适的平衡的状态。此时就需要自动控制的调节了，一般来说它占据的位置是