自动化控制与物理知识的关系研究

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自动化控制与物理知识的关系研究

在社会经济不断发展的背景下,物理知识也得到了进一步的应用和发展,在社会各个领域与层面中的应用也在不断加强,对提高人们生活、推动社会生产有着极大作用.现如今,我国正式进入到了全自动化生产时代,其中所蕴含的物理知识更是数不胜数,可以说物理知识和自动化控制技术之间有着十分密切的联系.

1.自动化控制的含义与实际应用

1.1自动化控制的含义

自动化控制技术隶属于机械学,在100多年(第二次工业革命)的发展当中,自动化控制在农业、工业领域的应用十分广泛.自动化控制技术的出现让人们从繁重的工作生产中解脱出来,降低了人工操作的负面影响以及安全隐患.通过采用自动化技术替代传统人工劳力,可以有效提升工业生产效率,推动人们创新、发展新技术.可见,在工业、农业领域中,自动化控制技术发挥着及其重要的作用.自动化控制技术能够提高社会生产效率、解放劳动力,帮助人们完成一些高难度工作.而自动化控制与物理知识之间有着紧密联系,也是其重要的研究对象.

1.2自动化控制的实际应用

(1)变频器恒压供水

由于人口数量不断增加,在实际中每个小区用水量也在随时变化,这就导致小区供水过剩、供水不足等问题时有发生.供水量多少和供水压力之间有着直接联系,只有能够较好地维持供水压力、保持压力恒定,才能够实现供水平衡,提高生活质量.变频调速技术作为自动控制技术的衍生品,在小区供水系统中的应用效能不断增强,变频调速器当中有PID调节器、单片机等元器件,共同组成了完善的控制系统,可以调节水泵的输出量,从而实现供水平衡.

(2)机械制造自动化

在机械制造当中,自动化控制技术主要表现在自动化焊接、自动控制机械冲压、自动控制机械生产开关等.在科学技术不断发展的背景下,人们加强了计算机技术与自动控制技术的联合,从而实现了精细化控制,保证了生产率.相比传统人工生产方案来说,自动化生产除了能够保障生产精准性,同时对提高生产效能也有着重要意义.

(3)楼宇智能化控制

楼宇智能化是自动化技术的衍生品,包括自动化通讯、智能开关灯、智能警报、消防联动等,高智能化建筑已经成为了建筑领域的发展主流趋势.让人们可以感受到自动化控制给人们生活带来的便利性.

2.自动化控制与物理知识之间的联系

2.1自动化控制与物理知识

(1)发电机与电动机自动化控制

发电机与电动机作为十分典型的自动化控制设计,其中蕴含了磁力发电、电能转化等物理知识.发电机作为一种测量转速的发电机,通过应用物理知识将输入机械的信号转变为电压信号输出,并且所输出的电压信号和转速成正比,发电机利用电磁感应实现了物理学原理,从而生成电流互感效应.

(2)自动门自动化控制

自动化控制与物理知识之间有着极大的联系,自动旋转门是通过利用物理知识的脚踏效应、红外感应、微波感应等技术,从而实现自动门的自动控制功能.自动门开门是因为接收到了感应信号,通常是采用微波雷达和红外传感器两种传感器.其中,微波雷达可以精准地判定物体位移,并且反应十分灵敏,如果有工作人员在门附近自动门就会自动打开.红外传感器可以对物体空间形体进行检测,无论人是否在移动,只要是在传感器范围之内,都会接触到红外信号,从而使门自动打开.此外,人体自身可以辐射红外线,因此,在红外线检测范围内,如果是非生物物体或不符合人体散发的红外线,则门不会自动打开.

2.2自动化控制与力学

在物理知识中力学是推动自动化技术发展的重要对象,其中力学的核心内容是运动机制,也是自动化技术中的一个分支.运动控制实则就是检测机械运动中各个部件的运行速度、位移距离,并展开针对性控制,结合系统设定的预期预算数值、运动参数控制自动运行范围.早期运动控制技术主要是应用在数控、自动化生产领域当中,是一种独立运行的专用控制器,通常情况下不需要外接处理器与操作系统.在自动化技术不断发展下衍生出了控制器,在当今包装、纺织、装配等行业中的应用十分广泛.同时,同步控制器由伺服驱动技术发展而来,它可以将所搜集的信号数据反馈到驱动机操控系统当中,这样即可实现自动控制客观事物的动态响应.电压控制同样是自动化技术发展下的一个分支,例如智能照明技术就是利用了电子感应技术和电磁感应技术,实现对电流的自动化控制,根据设备运行状况和物体运动情况,自动调节电流与电压,变更电荷幅度,提高用电功率.自动化控制系统能够让智能照明系统保持最佳的照明功率和效果,降低电压不平衡带来的负面效应.据有关调查结果表明,智能照明控制系统能够有效提高运行功率,确保电路系统的实用性.

3.结束语

综上所述,物理知识的发展演变出了自动控制技术,并且自动控制技术在物理学领域中也变得更加完善,充分利用红外感应、电子技术、电流感应技术等,提高自动化控制技术的多样性、有效性,提高人们日常生产的效率.在新时期下,随着人们对生产效率的要求不断提高,自动化控制和物理知识之间的关系会更加紧密,二者在发展中相辅相成,缺一不可.

参考文献1李沭宁.试析自动化控制与物理知识之间的联系.工程技术(文摘版),2016(11):291~2932李沭宁.自动化控制的应用与物理知识之间的关系解析.工程技术(文摘版),2016(12):280~2813苏丹.浅析自动化控制与物理知识之间的联系.中学物理教学参考,2015(18):27~28

作者:马汇泽 作者单位:正定中学东校