Основы теории автоматического управления. Лазарева Т.Я - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Ч а с т ь 1 ЛИНЕЙНЫЕ СИСТЕМЫ
1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ И СИСТЕМ
АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
1.1 Краткие исторические сведения
Впервые сведения об автоматах появились в начале нашей эры в работах Герона Александрийского
"Пневматика" и "Механика", где описаны автоматы, созданные самим Героном и его учителем Кте-
сибием: пневмоавтомат для открытия дверей храма, водяной орган, автомат для продажи святой во-
ды и др. Идеи Герона значительно опередили свой век и не нашли применения в его эпоху.
В средние века значительное развитие получила так называемая "андроидная" автоматика, когда
механики создали ряд автоматов, подражающих отдельным действиям человека, и, чтобы усилить впе-
чатление, изобретатели придавали автоматам внешнее сходство с человеком и называли их "андроида-
ми", т.е. человекоподобными.
В XIII в. немецкий философ-схоласт и алхимик Альберт фон Больштадт построил робота для от-
крывания и закрывания дверей.
Весьма интересные андроиды были созданы в XVII – XVIII вв. В XVIII в. швейцарские часовщики
Пьер Дро и его сын Анри создали механического писца, механического художника и др. Прекрасный
театр автоматов был создан в XVIII в. русским механиком-самоучкой Кулибиным. Его театр, храня-
щийся в Эрмитаже, помещен в "часах яичной фигуры".
На рубеже ХVIII и XIX вв., в эпоху промышленного переворота, начинается новый этап в развитии
автоматики, связанный с ее внедрением в промышленность. Появились первые автоматические устрой-
ства, к которым относятся регулятор уровня Ползунова (1765 г.), регулятор скорости паровой машины
Уатта (1784 г.), система программного управления ткацким станком Жаккара (1804 – 1808 гг.) и т.д.
Этим было положено начало регуляторостроения.
В 1854 г. выдающийся русский механик и электротехник К. Константинов предложил использовать
в паровых машинах "Электромагнитный регулятор скорости вращения", а А. Шпаковский в 1866 г. раз-
работал регулятор, изменяющий подачу топлива в топку соответственно изменению давления пара в
котле. В 1879 г. Й. Возняковским и К. Ворониным впервые был осуществлен принцип прерыви-
стого регулирования при управлении питанием котла водой.
Если первые регуляторы были связаны с паровой машиной, то со второй половины XIX в. сущест-
венную роль в регуляторостроении начинают играть потребности в электрическом освещении. Так, в 60-е
годы в работах В. Чиколаева впервые был применен электрический двигатель, а в 1874 г. он предложил
и осуществил метод регулирования, составляющий основу современной электромашинной автоматики.
Этот новый период развития автоматики – период регуляторостроения, длившийся свыше полутора
столетий, сыграл огромную роль в технике. В это время еще медленно и смутно начинают формиро-
ваться важнейшие принципы автоматики: принцип регулирования по отклонению Ползунова-Уатта,
развившийся в концепцию обратных связей; принцип регулирования по нагрузке, послуживший осно-
вой теории инвариантности, и др. Начиная с курса профессора Петербургского университета Д. Чижова
в 1823 г., теория регуляторов входит составным элементом в курсы и монографии по механике и паро-
вым машинам.
Общая теория регуляторов была разработана, в основном, в 1868 – 1876 гг. в работах Д. Максвелла и
И. Вышнеградского. Основополагающими трудами Вышнеградского являются: "Об общей теории
регуляторов", "О регуляторах непрямого действия". В этих работах можно найти истоки современ-
ных инженерных методов исследования устойчивости и качества регулирования.
Достойным продолжателем дела И. Вышнеградского был словацкий инженер А. Стодола, работы
которого посвящены исследованию устойчивости ряда схем регулирования, в частности, непрямого ре-
гулирования с жесткой обратной связью. В этот же период сформулированы алгебраические критерии
устойчивости Рауса и Гурвица.

Страницы