Энциклопедия Кольера - автоматическое управление и регулирование

С первых шагов цивилизации человек пытался механизировать труд. Он очень быстро нашел пути замены мускульной энергии механической; высшей точкой этого начального периода технического прогресса была промышленная революция 18 в. Новая эпоха началась, когда человек научился производить и распределять энергию. К 20 в. в передовых странах механическая энергия, получаемая от пара, текущей воды и электричества, в основном заменила энергию человека и животных.

Когда стали доступны большие количества энергии, интерес общества сместился на управление такой энергией. Следующий важный этап в развитии техники, называемый иногда второй промышленной революцией, начался в 1930-х годах. Эта революция была связана не с изобретением принципиально новых механических устройств, а скорее с реализацией некоторой идеи, а именно идеи саморегулирования (рис.

1), которая является фундаментальной характеристикой неисчислимых естественных процессов. Хотя существование саморегулирующихся процессов в природе было замечено людьми давно, только в 20 в. были сформулированы и систематически разработаны принципы автоматического регулирования. Применение этих принципов открыло новую эру в технике и промышленности.

См. также Автоматизация.

Рис. 1. АРАБСКИЕ ВОДЯНЫЕ ЧАСЫ (1 в. н.э.) иллюстрируют одно из ранних применений принципа саморегулирования.Понятие обратной связи. Важной особенностью большинства управляемых процессов является обратная связь. Понятие обратной связи можно легко проиллюстрировать с помощью простого примера моряка, управляющего кораблем с помощью рулевого колеса (рис.

2). Штурвальный выдерживает курс судна в соответствии с заданными командами. Этот метод управления, обозначаемый термином "управление с разомкнутым контуром", страдает несколькими серьезными недостатками. Так, при изменении характеристик привода исполнительного механизма, изменяющего положение руля, судно будет сбиваться с курса, если рулевой не имеет никакой информации о действительном направлении движения.

.