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《動(dòng)力工程測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、動(dòng)力工程測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展2.3測(cè)控技術(shù)與儀器的發(fā)展歷史2.3.1測(cè)控技術(shù)的早期實(shí)踐2.3.2測(cè)控技術(shù)的形成和發(fā)展2.3.3控制理論的發(fā)展歷程2.3.4測(cè)控技術(shù)的發(fā)展思考2.3.1測(cè)控技術(shù)的早期實(shí)踐人類在很早期就發(fā)明了測(cè)量器具??梢钥甲C的最早的計(jì)時(shí)器具是“水鐘”,水鐘在中國(guó)叫作“刻漏”,也叫“漏壺”。在中國(guó)歷史博物館中收藏有一套元代延佑三年(1316年)漏壺,這套銅漏壺由日壺、月壺、星壺和受水壺4部分組成。在受水壺中央立一銅尺,上刻十二時(shí)辰,銅尺前插一木浮箭,下為浮舟,隨著受水壺中水位的升高,舟浮箭升,以銅尺刻度測(cè)定時(shí)間。公元120年張衡研制出表演天象
2、的漏水轉(zhuǎn)渾天儀漏水轉(zhuǎn)渾天儀是有明確歷史記載的世界上第一架用水力發(fā)動(dòng)的天文儀器。在球的外表面上刻有二十八星宿和其它恒星。在球面上還有地平圈和子午圈另外還有黃道圈和赤道圈,互成24度的交角。在赤道和黃道上,各列有二十四節(jié)氣成一渾象。用漏壺滴出來的水的力量帶動(dòng)齒輪,齒輪帶動(dòng)渾象繞軸旋轉(zhuǎn),一天一周,與天球同步轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣,就可以準(zhǔn)確地表示天象的變化,人在屋子里觀看儀器,就可以知道某星正從東方升起,某星已到中天,某星就要從西方落下。公元235年馬鈞研制出能自動(dòng)指示方向的指南車公元132年張衡研制出自動(dòng)測(cè)量地震的候風(fēng)地動(dòng)儀2.3.2測(cè)控技術(shù)的形成和發(fā)展當(dāng)人類活動(dòng)的領(lǐng)域
3、越過感覺器官極限的時(shí)候,測(cè)量技術(shù)就成了一切事業(yè)取得成功的前提??茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展首先取決于測(cè)量?jī)x器儀表技術(shù)的進(jìn)展。1.第一次科技革命17~18世紀(jì),測(cè)控技術(shù)初見端倪。歐洲的一些物理學(xué)家開始利用電流與磁場(chǎng)作用力的原理制成簡(jiǎn)單的檢流計(jì),利用光學(xué)透鏡制成望遠(yuǎn)鏡,從而奠定了電學(xué)和光學(xué)儀器的基礎(chǔ)。1609年,著名的意大利科學(xué)家伽利略第一次用自制望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)星球,從此人類踏上了探索宇宙的征程。2.第二次科技革命19世紀(jì)初電磁學(xué)領(lǐng)域的一系列發(fā)現(xiàn),引發(fā)了第二次科技革命。由于發(fā)明了測(cè)量電流的儀表,才使電磁學(xué)的研究迅速走上正軌,獲得了一個(gè)又一個(gè)重大的發(fā)現(xiàn)。電磁學(xué)領(lǐng)域的許多發(fā)明,如
4、電報(bào)、電話、發(fā)電機(jī)等在實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用,促進(jìn)了電氣時(shí)代的來臨。同時(shí),其他各種用于測(cè)量和觀察的儀器也不斷涌現(xiàn)。德國(guó)制造的精密一等經(jīng)緯儀(使用于1891年以前)3.第三次科技革命20世紀(jì)20年代,以機(jī)電產(chǎn)品為典型代表的機(jī)械制造業(yè)開始產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。產(chǎn)品大批量生產(chǎn)的特點(diǎn)是循環(huán)動(dòng)作和流水作業(yè),要求在加工生產(chǎn)的每個(gè)階段自動(dòng)檢測(cè)工件的位置、尺寸、形狀、姿態(tài)或性能等,要求對(duì)加工過程及零部件裝配、運(yùn)送、包裝、儲(chǔ)存等作業(yè)按程序自動(dòng)進(jìn)行操作,同時(shí)還要解決不同加工機(jī)械間的傳動(dòng)控制問題。另一方面,以石油為原料的化學(xué)工業(yè)興起。以石油化工為典型代表的液態(tài)和氣態(tài)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程開始規(guī)
5、?;?。這類生產(chǎn)過程大都是連續(xù)的化學(xué)反應(yīng)過程,工藝條件常常具有高溫、高壓、腐蝕等特點(diǎn),要求對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行在線測(cè)量和自動(dòng)控制,需要大量的測(cè)控儀表。1913年美國(guó)建成最早的汽車裝配流水線1926年美國(guó)建成第一條汽車自動(dòng)生產(chǎn)線1952年美國(guó)研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床1954年美國(guó)發(fā)明家德沃研制成功世界第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人樣機(jī),并同時(shí)申請(qǐng)具有記憶和重復(fù)操作功能的機(jī)器人專利。1969年,美國(guó)通用汽車公司用21臺(tái)工業(yè)機(jī)器人組成了焊接轎車車身的自動(dòng)生產(chǎn)線。1970年代,美國(guó)研制出具有視覺、觸覺和行走能力并具有識(shí)別和一定理解能力的智能機(jī)器人。第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人樣機(jī)現(xiàn)代自動(dòng)化工廠生產(chǎn)線
6、(國(guó)產(chǎn))奇瑞、長(zhǎng)安汽車沖壓生產(chǎn)線長(zhǎng)春汽車焊接生產(chǎn)線現(xiàn)代高速大型數(shù)控中心(沈陽(yáng)第一機(jī)床廠)2005年我國(guó)成功發(fā)射載人飛船(神舟6號(hào))1981年美國(guó)“哥倫比亞”號(hào)航天飛機(jī)首次發(fā)射成功采松果機(jī)器人挖樹根機(jī)器人測(cè)控技術(shù)的發(fā)展面越來越寬闊嫁接機(jī)器人采摘機(jī)器人壁面清洗機(jī)器人擦玻璃機(jī)器人飛機(jī)清洗機(jī)器人汽車加油機(jī)器人家用清潔機(jī)器人高壓輸電線維修(遙操作)機(jī)器人醫(yī)用機(jī)器人中國(guó)骨科機(jī)器人系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)反恐機(jī)器人火星探測(cè)機(jī)器人微型機(jī)器人(仿生)機(jī)器魚仿人機(jī)器人足球機(jī)器人拾球機(jī)器人當(dāng)今世界已進(jìn)入信息時(shí)代。儀器儀表作為信息工業(yè)的源頭,是信息流中的重要一環(huán)。測(cè)控技術(shù)伴隨著信息技術(shù)的發(fā)展而
7、發(fā)展,同時(shí)又為信息技術(shù)的發(fā)展發(fā)揮著不可替代的作用。進(jìn)入21世紀(jì),一大批當(dāng)代最新技術(shù)成果,如納米級(jí)的精密機(jī)械研究成果、分子層次的現(xiàn)代化學(xué)研究成果、基因?qū)哟蔚纳飳W(xué)研究成果,以及高精密超性能特種功能材料研究成果和全球網(wǎng)絡(luò)技術(shù)推廣應(yīng)用成果等競(jìng)相問世,使得儀器儀表領(lǐng)域發(fā)生了根本性的變革,促進(jìn)了高科技化、智能化的新型儀器儀表時(shí)代的來臨。除了衛(wèi)星測(cè)控等非常專業(yè)的領(lǐng)域外,日常生活中較少聽到“測(cè)控”這個(gè)名詞。更多聽到的是這個(gè)設(shè)備(工藝)是“自動(dòng)化的”或“自動(dòng)控制的”。上述功能的本質(zhì)都是測(cè)控技術(shù)。測(cè)控技術(shù)不僅應(yīng)用于現(xiàn)代生產(chǎn)、科學(xué)研究、航空航天,也越來越多地應(yīng)用于現(xiàn)代生活中
8、。*家庭:全自動(dòng)照相機(jī)、洗衣機(jī)、電飯煲*建筑:自動(dòng)門禁、自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)*交通:自動(dòng)