Automatic feedback control systems

Automatic feedback control systems have been known and
used for more than 2000 years; some of the earliest examples
are water clocks described by Vitruvius and attributed to Ktesibios
(circa 270 B.C.). Some three hundred years later, Heron of
Alexandria described a range of automata which employed a
variety of feedback mechanisms. The word "feedback" is a 20th
century neologism introduced in the 1920s by radio engineers to
describe parasitic, positive feeding back of the signal from the
output of an amplifier to the input circuit. It has entered into
common usage in the English-speaking world during the latter
half of the century.
Automatic feedback is found in a wide range of systems;
Rufus Oldenburger, in 1978, when recalling the foundation of
IFAC, commented on both the name and the breadth of the
subject: "I felt that the expression 'automatic control' covered
all systems, because all systems involve variables, and one is
concerned with keeping these variables at constant or given
varying values. This amounts to conccrn about control of these
variables even though no actual automatic control devices may
be intentionally or otherwise incorporated in these systems. I was
thinking of biological, economic, political as we1 as engineering
systems so that I pictured the scope ofIFAC as a very broad one."
This divcrsity poses difficultics for historians of the subject
(and for editors of control journals), and this article does not
attempt to cover all application areas.
Thc history of automatic control divides conveniently into
four main periods as follows:
• Early Control: To 1900
• The Pre-Classical Period: 1900-1940
• The Classical Period: 1935-1960
• Modern Control: Post-1955
This article is concerned with the first three of the above; other
articles in this issue deal with the more recent pcriod.
Early Control: To 1900
Knowledge of the control systems of the Hellenic period was
preserved within the Islamic culture that was rediscovered in the
West toward the end of the Renaissance. New inventions and
applications of old principles began to appear during the 18th
century-for example, Rene-Antoine Ferchault de Reamur (1683-
1757) proposed several automatic devices for controlling the temperature
of incubators. These were based on an invention of
Cornelius Drebbel (1572-1663). The temperature was measured by
the expansion of a liquid held in a vessel connected to aU-tube
containing mercury. A float in the mercury operated an ann which,
through a mechanical linkage, controlled the draft to a fumace andhence the rate of combustion and heat output. Improved temperature
control systems were devised by Bonnemain (circa 1743-
1828), who based his sensor and actuator on the differential
expansion of different metals. During the 19th century an extensive
range of thermostatic devices were invented, manufactured,
and sold. These devices were, predominantly, direct-acting controllers;
that is, the power required to operate the control actuator
was drawn from the measuring system.
The most significant control development during the 18th
century was the steam engine governor. The origins of this device
lie in the lift-tenter mechanism which was used to control the gap
between the grinding-stones in both wind and water mills. Matthew
Boulton (1728-1809) desclibed the lift-tenter in a letter
(dated May 28,1788) to his partner, James Watt (1736-1819),
who realized it could be adapted to govcrn thc speed of the rotary
steam engine. The first design was produced in November 1788,
and a governor was first used early in 1789. The original Watt
governor had several disadvantages: it provided only proportional
control and hence exact control of speed at only one
operating condition (this led to comments that it was "a moderator,
not a controller") ; it could operate only over a small speed
range; and it required careful maintenance.
The first 70 years of the 19th century saw extensive efforts to
improve on the Watt governor, aud thousands of governor patents
were granted throughout the world. Many were for mechanisms
designed to avoid the offset inherent in the Watt governor.
Typical of such mechanisms were the governors patented by
William Siemens (1823-1883) in 1846 and 1853, which substituted
integral action for proportional action and hence produced
"floating" controllers with no fixed set point. Practical improvements
came with the loaded governor of Charles T. Porter (1858):
his governor could be run at much higher speeds, and hence
greater forces could be developed to operate an actuator. A little
later Thomas Pickering (1862) and William Hartnell (1872)
invented spring-loaded governors, which also operated at higher
speeds than the Watt governor and which had the added advantage
of smaller physical size than the Watt and Porter governors.
From the early years of the 19th century there were reports of
problems caused by governors "hunting," and attempts to analyze
thc governor

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ผลป้อนกลับอัตโนมัติระบบควบคุมได้รับทราบ และใช้เวลากว่า 2000 ปี บางตัวอย่างเร็วที่สุดนาฬิกาน้ำโดยวิทรูเวียส และประกอบกับ Ktesibios(ประมาณ 270 ก่อนนั้น) บางสามร้อยปีภายหลัง นกกระสาของอเล็กซานเดอธิบายช่วงยูโรโกะซึ่งว่าจ้างเป็นกลไกการตอบสนองที่หลากหลาย คำว่า "คำติชม" จะเป็น 20ศตวรรษคำสร้างใหม่ที่นำมาใช้ในปี 1920 โดยวิศวกรวิทยุการอธิบายพยาธิ บวกอาหารหลังสัญญาณจากการเอาท์พุทของเครื่องขยายเสียงเพื่อป้อนเข้าวงจร มีเข้าการใช้งานทั่วไปในโลกพูดภาษาอังกฤษในช่วงหลังครึ่งศตวรรษผลป้อนกลับอัตโนมัติพบความหลากหลายของระบบรูฟัสชนิด อธิบดี เมื่อนึกถึงพื้นฐานของความคิดเห็น IFAC ชื่อและความกว้างของการเรื่อง: "รู้สึกว่า นิพจน์ 'การควบคุมโดยอัตโนมัติ' ครอบคลุมระบบทั้งหมด เนื่องจากตัวแปรที่เกี่ยวข้องกับระบบทั้งหมด และเป็นเกี่ยวข้องกับการรักษา ที่คง หรือกำหนดตัวแปรเหล่านี้ค่าแตกต่างกัน ซึ่งจำนวนเงินที่ conccrn เกี่ยวกับควบคุมเหล่านี้ตัวแปรแม้ว่าอุปกรณ์ควบคุมอัตโนมัติไม่จริงอาจโดยตั้งใจ หรือไม่ได้รวมระบบเหล่านี้ ฉันความคิดของชีวภาพ เศรษฐกิจ การเมืองเป็น we1 เป็นวิศวกรรมระบบเพื่อให้ฉันภาพ ofIFAC ขอบเขตเป็นกว้างมากขึ้น "Divcrsity นี้โพส difficultics ประวัติศาสตร์ของเรื่อง(และบรรณาธิการควบคุมสมุดรายวัน), และบทความนี้ไม่มีความพยายามที่ครอบคลุมพื้นที่ใช้ทั้งหมดประวัติ Thc ควบคุมอัตโนมัติสะดวกแบ่งออกเป็นช่วงหลักสี่เป็นดังนี้:•ช่วงการควบคุม: การ 1900•ยุคก่อนคลาสสิก: 1900-1940•ยุคคลาสสิก: 1935-1960•การควบคุมสมัยใหม่: โพสต์-1955บทความนี้เกี่ยวข้องกับสามตัวแรกข้างต้น อื่น ๆบทความในฉบับนี้จัดการกับ pcriod ล่าสุดช่วงการควบคุม: การ 1900มีความรู้ของระบบการควบคุมระยะเวลากรีแห่งวัฒนธรรมอิสลามที่ถูกค้นพบในการทิศตะวันตกไปยังจุดสิ้นสุดของยุคเรเนสซองส์ สิ่งประดิษฐ์ใหม่ ๆ และประยุกต์หลักการเก่าเริ่มปรากฏขึ้นในระหว่างที่ 18ศตวรรษ-เช่น เรเน Antoine Ferchault de Reamur (ปีค.ศ. 1683-1757) เสนออุปกรณ์อัตโนมัติต่าง ๆ สำหรับการควบคุมอุณหภูมิการผลิตและการ เหล่านี้ตามการประดิษฐ์ของCornelius Drebbel (1572-1663) อุณหภูมิโดยวัดจากการขยายตัวของของเหลวในภาชนะบรรจุที่เชื่อมต่อกับท่อ aUที่ประกอบด้วยสารปรอท ลอยในปรอทดำเนินการแอนซึ่งผ่านการเชื่อมโยงกล ควบคุมร่างเพื่อ andhence fumace อัตราการเผาไหม้และความร้อนออก ปรับอุณหภูมิระบบควบคุมถูกคิดค้น โดย Bonnemain (เกี่ยวกับ 1743-1828), ที่ตามเขาเซ็นเซอร์และตัวกระตุ้นแตกต่างการขยายตัวของโลหะ ในศตวรรษที่ 19 อันกว้างขวางช่วงของอุณหภูมิอุปกรณ์ขึ้น ผลิตและขาย อุปกรณ์เหล่านี้ได้ ส่วนใหญ่ โดยตรงทำหน้าที่ควบคุมคือ ต้องมีตัวกระตุ้นการควบคุมพลังงานมาจากระบบการวัดการพัฒนาควบคุมสำคัญในระหว่างที่ 18ศตวรรษที่ถูกผู้ว่าไอน้ำ ต้นกำเนิดของอุปกรณ์นี้อยู่ในกลไก tenter ลิฟต์ซึ่งใช้ควบคุมช่องว่างระหว่างบดหินในโรงงานผลิตน้ำและลม MatthewDesclibed Boulton (1728-1809) ลิฟต์-tenter ในจดหมาย(เดือนพฤษภาคม 28,1788) กับคู่ วัตต์ James (ค.ศ. 1736-1819),ใครรู้อาจจะปรับความเร็ว thc govcrn หมุนเครื่องยนต์ไอน้ำ แบบแรกผลิตใน 1,788 พฤศจิกายนและผู้ว่าราชการเป็นครั้งแรกในค.ศ. 1789 วัตต์ที่เดิมผู้ว่าราชการมีข้อเสียหลาย: มันให้เป็นสัดส่วนเท่านั้นควบคุม และแน่นอนการควบคุมความเร็วที่เดียวดังนั้นเงื่อนไขปฏิบัติ (ซึ่งให้ความเห็นว่า เป็น "ผู้ดูแลไม่ควบคุมแบบ"); มันสามารถใช้งานผ่านความเร็วขนาดเล็กเท่าช่วง และจะต้องบำรุงรักษาอย่างระมัดระวัง70 ปีแรกของศตวรรษที่ 19 เห็นพยายามอย่างละเอียดปรับปรุงราชการวัตต์ aud ที่พันของสิทธิบัตรผู้ว่าราชการได้รับทั่วโลก จำนวนถูกสำหรับกลไกออกแบบมาเพื่อหลีกเลี่ยงการออฟเซตอยู่ในราชการวัตต์โดยทั่วไปกลไกดังกล่าวได้จดสิทธิบัตรโดยผู้ว่าราชการซีเมนส์ William (1823-1883) ใน 1846 และ 1853 ซึ่งใช้แทนการดำเนินการที่สำคัญสำหรับสัดส่วนการดำเนินการ และผลิตดังนั้น"น้ำ" ไม่ตั้งชี้ถาวรกับตัวควบคุม ปรับปรุงปฏิบัติcame with the loaded governor of Charles T. Porter (1858):his governor could be run at much higher speeds, and hencegreater forces could be developed to operate an actuator. A littlelater Thomas Pickering (1862) and William Hartnell (1872)invented spring-loaded governors, which also operated at higherspeeds than the Watt governor and which had the added advantageof smaller physical size than the Watt and Porter governors.From the early years of the 19th century there were reports ofproblems caused by governors "hunting," and attempts to analyzethc governor

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ทฤษฎีระบบควบคุมอัตโนมัติได้รับทราบ และใช้มานานกว่า 2000 ปี บางส่วนของตัวอย่างที่เก่าที่สุดเป็นนาฬิกาที่อธิบายโดยน้ำและ ktesibios ยุคจูแรสซิก ประกอบกับ( ประมาณ 270 ก่อนคริสต์ศักราช บางสามร้อยปีต่อมาของนกกระสาซานเดรียบรรยายช่วงของออโตมาตาที่ใช้ความหลากหลายของกลไกการป้อนกลับ คำว่า " ความคิดเห็น " เป็น 20ศตวรรษที่สิบหกแนะนำในปี ค.ศ. 1920 โดยวิศวกรวิทยุอธิบายพยาธิ บวกอาหารกลับของสัญญาณจากผลผลิตของเครื่องขยายเสียงในการใส่วงจร มันเข้ามาปกติใช้ในการพูดภาษาอังกฤษ ช่วงหลังครึ่งหนึ่งของศตวรรษที่ความคิดเห็นโดยอัตโนมัติจะพบได้ในช่วงกว้างของระบบรูฟัส oldenburger ในปี 1978 เมื่อนึกถึงรากฐานของคือว่าทั้งชื่อและความกว้างของหัวข้อ : " ผมรู้สึกว่า การแสดงออกโดยอัตโนมัติ ' ควบคุม ' ครอบคลุมทุกระบบ เพราะทุกระบบที่เกี่ยวข้องกับตัวแปร และอีกหนึ่งคือที่เกี่ยวข้องกับตัวแปรเหล่านี้ที่คงที่หรือได้รับการรักษาเปลี่ยนแปลงค่า จํานวนนี้จะ conccrn เกี่ยวกับการควบคุมเหล่านี้ตัวแปรแม้ว่าอุปกรณ์ควบคุมอัตโนมัติอาจไม่มีจริงจะตั้งใจ หรือ อื่น รวมอยู่ในระบบเหล่านี้ ฉันคือคิดถึง ชีวภาพ เศรษฐกิจ การเมือง เป็น we1 เป็นวิศวกรรมระบบเพื่อให้ฉันภาพขอบเขต ofifac เป็นกว้างมากคนหนึ่ง "divcrsity นี้ poses difficultics สำหรับนักประวัติศาสตร์ของวิชา( และสำหรับบรรณาธิการของวารสารควบคุม ) และมาตรานี้ไม่ได้พยายามที่จะครอบคลุมพื้นที่การใช้งานทั้งหมดประวัติของการควบคุมอัตโนมัติแบ่งสะดวกในโครงสร้างหลัก 4 งวด ดังนี้การควบคุม : 1900 - ก่อน- ก่อน : 1900-1940 สมัยคลาสสิกบริการ : 1935-1960 สมัยคลาสสิกการควบคุม : post-1955 - ทันสมัยบทความนี้เกี่ยวข้องกับสามตัวแรกของด้านบน ; อื่น ๆบทความนี้จัดการปัญหากับ pcriod เพิ่มเติมล่าสุดการควบคุม : 1900 ก่อนความรู้เกี่ยวกับระบบควบคุมระยะเวลาของกรีกคือเก็บรักษาไว้ในวัฒนธรรมอิสลามที่ถูกค้นพบในตะวันตกในช่วงปลายของยุค . สิ่งประดิษฐ์ใหม่การประยุกต์หลักการเก่าเริ่มปรากฏในช่วง 18ศตวรรษ ตัวอย่างเช่น เรเน่ อองตวน เดอ reamur ferchault ( ค.ศ. -552 ) เสนออุปกรณ์สำหรับการควบคุมอุณหภูมิอัตโนมัติหลายของหน่วยบ่มเพาะ . เหล่านี้ขึ้นอยู่กับการประดิษฐ์ของคอร์เนเลียสเดรบเบิ้ล ( 1572-1663 ) อุณหภูมิวัดด้วยการขยายตัวของของเหลวที่จัดขึ้นในเรือที่เชื่อมต่อกับท่อหรือที่มีปรอท ลอยในปรอทการดําเนินการ แอน ซึ่งผ่านการเชื่อมโยงทางกล การควบคุมร่างให้ fumace ิกส์อัตราการเผาไหม้และความร้อนออก . เพิ่มอุณหภูมิควบคุมระบบที่ถูกสร้างขึ้นโดย bonnemain ( ประมาณ 1743 -1828 ) ที่อยู่ของเขาและตัวเซ็นเซอร์ที่แตกต่างกันการขยายตัวของโลหะที่แตกต่างกัน ในช่วงศตวรรษที่ 19 การกว้างขวางช่วงของอุปกรณ์ thermostatic ถูกคิดค้น ผลิตและการขาย อุปกรณ์เหล่านี้ , ส่วนใหญ่ , โดยตรงทำหน้าที่ควบคุม ;นั่นคือพลังงานที่จำเป็นในการใช้ตัวควบคุมถูกดึงจากระบบวัดที่สำคัญที่สุดในการควบคุมพัฒนาการ 18ศตวรรษที่เป็นเครื่องจักรไอน้ำผู้ว่าการ ต้นกำเนิดของอุปกรณ์นี้โกหกใน tEnter ยกกลไกที่ใช้ควบคุมช่องว่างระหว่างการบดหินทั้งลมและน้ำ มิลส์ แมทธิวโบลตัน ( 1728-1809 ) desclibed ลิฟท์ tEnter ในจดหมาย( เดทอาจ 281788 ) คู่หูของเขา เจมส์ วัตต์ ( 1736-1819 )ใครรู้ว่ามันอาจจะปรับตัวกับงาน govcrn ความเร็วของโรตารีเครื่องอบไอน้ํา แบบแรกที่ผลิตในพฤศจิกายน 1788 ,และราชการถูกใช้ครั้งแรกในช่วงต้น ค.ศ. 1789 . วัตต์เดิมราชการมีหลายข้อเสีย : มันให้เฉพาะสัดส่วนการควบคุมและดังนั้นแน่นอนควบคุมความเร็วเดียวสภาวะนี้ ( นำข้อคิดเห็นที่เป็น " ผู้ดูแลไม่ควบคุม " ) ; มันสามารถทำงานได้เพียงกว่าความเร็วขนาดเล็กช่วง และต้องดูแลระมัดระวัง70 ปีแรกของศตวรรษที่ 19 เห็นอย่างละเอียด ความพยายามที่จะปรับปรุงเมื่อวัตต์ผู้ว่าการ AUD พันสิทธิบัตรของผู้ว่าการได้รับทั่วโลก หลายคนสำหรับกลไกที่ออกแบบมาเพื่อหลีกเลี่ยงการชดเชยโดยธรรมชาติในวัตต์ผู้ว่าการโดยทั่วไปของกลไกดังกล่าว คือ ผู้ว่าการจดสิทธิบัตรโดยวิลเลียม ซีเมนส์ ( 1823-1883 ) และในค.ศ. 1853 ซึ่งใช้แทนการบูรณาการการเป็นสัดและจึงผลิต" ลอย " ควบคุมที่ไม่มีการตั้งค่าคงที่จุด การปรับปรุงการปฏิบัติมาพร้อมกับโหลดราชการของชาร์ลส์ ต. พอร์เตอร์ ( 1858 )ราชการของเขาอาจวิ่งมาด้วยความเร็วสูงมาก ดังนั้นกองกำลังมากขึ้นสามารถพัฒนาเพื่อใช้งานหัวขับ เล็กน้อยต่อมาโทมัส พิคเกอรริง ( 1862 ) และวิลเลียมฮาร์ตเนล ( 1872 )คิดค้นสปริงค์ผู้ว่าการซึ่งยังดำเนินการที่สูงขึ้นเร็วกว่าวัตต์ ซึ่งมีผู้ว่าราชการจังหวัดและเพิ่มความได้เปรียบขนาดเล็กและขนาดทางกายภาพกว่าวัตต์ พอร์เตอร์ ผู้ว่าราชการจากปีแรกของศตวรรษที่ 19 มีรายงานของปัญหาเกิดจากการล่าสัตว์ผู้ว่าการ " , " และพยายามที่จะวิเคราะห์งานราชการ