自動化控制與物理知識存在的聯(lián)系研究

馬匯澤

(正定中學(xué)東校 河北 石家莊 050800)

在社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的背景下，物理知識也得到了進(jìn)一步的應(yīng)用和發(fā)展，在社會各個領(lǐng)域與層面中的應(yīng)用也在不斷加強(qiáng)，對提高人們生活、推動社會生產(chǎn)有著極大作用.現(xiàn)如今，我國正式進(jìn)入到了全自動化生產(chǎn)時(shí)代，其中所蘊(yùn)含的物理知識更是數(shù)不勝數(shù)，可以說物理知識和自動化控制技術(shù)之間有著十分密切的聯(lián)系.

1 自動化控制的含義與實(shí)際應(yīng)用

1.1 自動化控制的含義

自動化控制技術(shù)隸屬于機(jī)械學(xué)，在100多年(第二次工業(yè)革命)的發(fā)展當(dāng)中，自動化控制在農(nóng)業(yè)、工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛.自動化控制技術(shù)的出現(xiàn)讓人們從繁重的工作生產(chǎn)中解脫出來，降低了人工操作的負(fù)面影響以及安全隱患.通過采用自動化技術(shù)替代傳統(tǒng)人工勞力，可以有效提升工業(yè)生產(chǎn)效率，推動人們創(chuàng)新、發(fā)展新技術(shù).可見，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中，自動化控制技術(shù)發(fā)揮著及其重要的作用.

自動化控制技術(shù)能夠提高社會生產(chǎn)效率、解放勞動力，幫助人們完成一些高難度工作.而自動化控制與物理知識之間有著緊密聯(lián)系，也是其重要的研究對象.

1.2 自動化控制的實(shí)際應(yīng)用

(1)變頻器恒壓供水

由于人口數(shù)量不斷增加，在實(shí)際中每個小區(qū)用水量也在隨時(shí)變化，這就導(dǎo)致小區(qū)供水過剩、供水不足等問題時(shí)有發(fā)生.供水量多少和供水壓力之間有著直接聯(lián)系，只有能夠較好地維持供水壓力、保持壓力恒定，才能夠?qū)崿F(xiàn)供水平衡，提高生活質(zhì)量.變頻調(diào)速技術(shù)作為自動控制技術(shù)的衍生品，在小區(qū)供水系統(tǒng)中的應(yīng)用效能不斷增強(qiáng)，變頻調(diào)速器當(dāng)中有PID調(diào)節(jié)器、單片機(jī)等元器件，共同組成了完善的控制系統(tǒng)，可以調(diào)節(jié)水泵的輸出量，從而實(shí)現(xiàn)供水平衡.

(2)機(jī)械制造自動化

在機(jī)械制造當(dāng)中，自動化控制技術(shù)主要表現(xiàn)在自動化焊接、自動控制機(jī)械沖壓、自動控制機(jī)械生產(chǎn)開關(guān)等.在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，人們加強(qiáng)了計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動控制技術(shù)的聯(lián)合，從而實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化控制，保證了生產(chǎn)率.相比傳統(tǒng)人工生產(chǎn)方案來說，自動化生產(chǎn)除了能夠保障生產(chǎn)精準(zhǔn)性，同時(shí)對提高生產(chǎn)效能也有著重要意義.

(3)樓宇智能化控制

樓宇智能化是自動化技術(shù)的衍生品，包括自動化通訊、智能開關(guān)燈、智能警報(bào)、消防聯(lián)動等，高智能化建筑已經(jīng)成為了建筑領(lǐng)域的發(fā)展主流趨勢.讓人們可以感受到自動化控制給人們生活帶來的便利性.

2 自動化控制與物理知識之間的聯(lián)系

2.1 自動化控制與物理知識

(1)發(fā)電機(jī)與電動機(jī)自動化控制

發(fā)電機(jī)與電動機(jī)作為十分典型的自動化控制設(shè)計(jì)，其中蘊(yùn)含了磁力發(fā)電、電能轉(zhuǎn)化等物理知識.發(fā)電機(jī)作為一種測量轉(zhuǎn)速的發(fā)電機(jī)，通過應(yīng)用物理知識將輸入機(jī)械的信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘栞敵?，并且所輸出的電壓信號和轉(zhuǎn)速成正比，發(fā)電機(jī)利用電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn)了物理學(xué)原理，從而生成電流互感效應(yīng).

(2)自動門自動化控制

自動化控制與物理知識之間有著極大的聯(lián)系，自動旋轉(zhuǎn)門是通過利用物理知識的腳踏效應(yīng)、紅外感應(yīng)、微波感應(yīng)等技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)自動門的自動控制功能.自動門開門是因?yàn)榻邮盏搅烁袘?yīng)信號，通常是采用微波雷達(dá)和紅外傳感器兩種傳感器.其中，微波雷達(dá)可以精準(zhǔn)地判定物體位移，并且反應(yīng)十分靈敏，如果有工作人員在門附近自動門就會自動打開.紅外傳感器可以對物體空間形體進(jìn)行檢測，無論人是否在移動，只要是在傳感器范圍之內(nèi)，都會接觸到紅外信號，從而使門自動打開.此外，人體自身可以輻射紅外線，因此,在紅外線檢測范圍內(nèi)，如果是非生物物體或不符合人體散發(fā)的紅外線，則門不會自動打開.

2.2 自動化控制與力學(xué)

在物理知識中力學(xué)是推動自動化技術(shù)發(fā)展的重要對象，其中力學(xué)的核心內(nèi)容是運(yùn)動機(jī)制，也是自動化技術(shù)中的一個分支.運(yùn)動控制實(shí)則就是檢測機(jī)械運(yùn)動中各個部件的運(yùn)行速度、位移距離，并展開針對性控制，結(jié)合系統(tǒng)設(shè)定的預(yù)期預(yù)算數(shù)值、運(yùn)動參數(shù)控制自動運(yùn)行范圍.早期運(yùn)動控制技術(shù)主要是應(yīng)用在數(shù)控、自動化生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中，是一種獨(dú)立運(yùn)行的專用控制器，通常情況下不需要外接處理器與操作系統(tǒng).

在自動化技術(shù)不斷發(fā)展下衍生出了控制器，在當(dāng)今包裝、紡織、裝配等行業(yè)中的應(yīng)用十分廣泛.同時(shí)，同步控制器由伺服驅(qū)動技術(shù)發(fā)展而來，它可以將所搜集的信號數(shù)據(jù)反饋到驅(qū)動機(jī)操控系統(tǒng)當(dāng)中，這樣即可實(shí)現(xiàn)自動控制客觀事物的動態(tài)響應(yīng).電壓控制同樣是自動化技術(shù)發(fā)展下的一個分支，例如智能照明技術(shù)就是利用了電子感應(yīng)技術(shù)和電磁感應(yīng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對電流的自動化控制，根據(jù)設(shè)備運(yùn)行狀況和物體運(yùn)動情況，自動調(diào)節(jié)電流與電壓，變更電荷幅度，提高用電功率.自動化控制系統(tǒng)能夠讓智能照明系統(tǒng)保持最佳的照明功率和效果，降低電壓不平衡帶來的負(fù)面效應(yīng).據(jù)有關(guān)調(diào)查結(jié)果表明，智能照明控制系統(tǒng)能夠有效提高運(yùn)行功率，確保電路系統(tǒng)的實(shí)用性.

3 結(jié)束語

綜上所述，物理知識的發(fā)展演變出了自動控制技術(shù)，并且自動控制技術(shù)在物理學(xué)領(lǐng)域中也變得更加完善，充分利用紅外感應(yīng)、電子技術(shù)、電流感應(yīng)技術(shù)等，提高自動化控制技術(shù)的多樣性、有效性，提高人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)的效率.在新時(shí)期下，隨著人們對生產(chǎn)效率的要求不斷提高，自動化控制和物理知識之間的關(guān)系會更加緊密，二者在發(fā)展中相輔相成，缺一不可.