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中国古代的自动调节系统
学术界对于中国古代的自动调节机构进行了发掘,认为中国古代也存在着一些符合自动调节规律的机构。因而我们可以自豪的宣称:中国古代有“自动装置”(自动控制专家万百五《我国古代自动装置的原理分析及其成就的探讨》,1965年自动化学报)。
1991年他又补充新材料为《中国大百科全书:自动控制与系统工程卷》写成新条目“我国古代自动装置”。文中例举:指南车是采用扰动补偿原理的方向开环自动调整系统;铜壶滴漏计时装置是采用非线性限制器的多级阻容滤波;浮子式阀门是用于铜壶滴漏计时装置中保持水位恒定的闭环自动调节系统,又用于饮酒速度自动调节器;记里鼓车是备有路程自动测量装置的车;漏水转浑天仪是天文表现仪器,采用仿真原理的水运浑象;候风地动仪是观测地震用的自动检测仪器;水运仪象台采用仿真原理演示或观测天象的水力天文装置,内有枢轮转速恒定系统采用内部负反馈并进行自振荡的系统。
首先说,我们承认中国古代存在着自动调节系统的应用现象。并对万百五老师致以敬意。
可是如果按照这样朝自动理论上靠的话,那么我们甚至可以说张衡的地动仪也应用到了自动调节——小球的力学传动有比例作用的影子;弩发射机构也是比例作用中比例带很小的机构;中医的望闻问切是对反馈的重视等等。所有这些都只是对于自动调节原理的某一个侧重点的应用,它是不完整的,不能算的上是自动调节机构的。
我们公认的自动调节机构的诞生,应该是瓦特的蒸汽机转速调节机构(见下图)。其中包含了自动调节的几个必要条件:
1、输出执行机构有效控制被调量
2、被调量参与调节
3、调节参数可以修改(修改小球的重量或者摆干的长度)
而我们目前所看到的中国古代自动调节例子都不能全部符合上述特征。有的情况只是跟自动调节系统中某一个特点有些类似。严格的说,他们不能算得上自动调节机构。