在智能化控制快速發(fā)展的今天,自動化控制作為智能化控制的基礎(chǔ),其作用是不容小視的,從蒸汽機(jī)應(yīng)用、電氣化推廣及電子技術(shù)發(fā)展至今的漫長時(shí)間里,自動化控制系統(tǒng)從最初的開關(guān)、啟??刂疲莼浆F(xiàn)在的聲、光、電、磁諸多要素控制,而且控制的精度、速度和管控的范圍與以前相比,都不可同日而語了。
縱觀當(dāng)今的自動化控制,其控制對象大多是不同類型的傳感器將各種物理量轉(zhuǎn)化成的電壓、電流,對這些電壓、電流的控制,經(jīng)過儀表處理、放大,然后再通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成相應(yīng)的機(jī)械動作,有上下左右、也有啟停轉(zhuǎn)移、還有開合翻壓等等。其中的應(yīng)用屬于上下左右的如:狀態(tài)范圍(起止、大小、往復(fù));行程(高低、遠(yuǎn)近);屬于啟停轉(zhuǎn)移的如:開關(guān)、軌跡(直線、曲線);屬于開合翻壓的如:溫度(空氣、水體、物體);壓力(腔體容器、空間管道內(nèi))等,囿于筆者知識的局限,這樣的劃分可能不太準(zhǔn)確,僅是希望表達(dá)自動化控制近似的無所不能。實(shí)際的應(yīng)用中,不同要求的自動控制,是各種控制交互在一起的,除了上面羅列的這些以外,還有不同頻率的(信號、聲音)、不同時(shí)間中的(順序、工作)、(相對或絕對)濕度的控制;控制的類型也是多種多樣的,如:聲-電、電-磁、聲-光、磁-聲等等,這中間,既有直接轉(zhuǎn)化,也有多重轉(zhuǎn)化,如:聲-電-磁、光-電-磁、光-磁-電等等;在這么多的控制類型中,看似繁復(fù),但以“微分”的思路將每一種控制的全程進(jìn)行分段分析,就可以發(fā)現(xiàn),在每一個(gè)很小的時(shí)間段上,卻是一種純粹、單一的控制,把這些細(xì)小的控制動作連貫起來,就是各種優(yōu)美完整、令人驚嘆的組合動作,系統(tǒng)能夠完成這么多的“高難度”動作,得益于系統(tǒng)內(nèi)各部分的穩(wěn)定、協(xié)調(diào)、準(zhǔn)確的配合,這些就是現(xiàn)如今發(fā)展起來的單片機(jī)控制的高精度、高效率的控制單元,單片機(jī)控制不僅有了這么些優(yōu)點(diǎn)、長處,此外,還有一個(gè)更顯著的特點(diǎn),那就是單片機(jī)控制,已經(jīng)不再是單點(diǎn)、孤立、部分的控制了,它可以通過一些網(wǎng)絡(luò),與上下左右的系統(tǒng)、設(shè)備、部件進(jìn)行互動聯(lián)系,這就向我們今天常聽到的智能控制靠近了,由于篇幅的原因,這個(gè)話題另外再聊。
需要在這里補(bǔ)充說明的是,在自動化控制系統(tǒng)中,有一個(gè)重要的概念不容忽略,那就是信號處理中的正反饋與負(fù)反饋??刂菩盘柌粌H來源于各種傳感器,另外現(xiàn)在還出現(xiàn)了光電轉(zhuǎn)換、模數(shù)轉(zhuǎn)換,如光電二極管、光電三極管、旋轉(zhuǎn)編碼器等等,這些信號因?yàn)樵谵D(zhuǎn)換過程中,不可避免的會竄入一些干擾信號、轉(zhuǎn)換噪聲,在信號處理時(shí),必須將這些無用的東西去掉,把保留的部分放大。然而,這些信號在后級使用時(shí),由于一些其他的因素,會使系統(tǒng)輸出出現(xiàn)一些波動,在自動控制中,為了把這些波動帶來的不利影響,降到最低甚至抵消,常常在放大電路中引入負(fù)反饋,通過負(fù)反饋既可以使系統(tǒng)工作穩(wěn)定,還可以通過反饋抵消一部分的無用信號;與此相反的是,為了把有用的又很微小的波動激勵起來或維持必須要的振蕩,常常在放大電路中采用正反饋。通過這樣有目的、有選擇的對信號進(jìn)行處理,也有效的提高了整個(gè)自動控制系統(tǒng)的性能。
由于筆者工作經(jīng)歷、學(xué)識水平與時(shí)間的局限,對我所學(xué)習(xí)過的內(nèi)容、從事過的工作進(jìn)行回顧,在一年左右的時(shí)間里,歸納、總結(jié)寫了這些關(guān)于自動控制的“淺談”,如有錯(cuò)咎之處,懇請朋友們批評指正。