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自動化控制與物理知識的關系研究

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自動化控制與物理知識的關系研究

在社會經濟不斷發展的背景下,物理知識也得到了進一步的應用和發展,在社會各個領域與層面中的應用也在不斷加強,對提高人們生活、推動社會生產有著極大作用.現如今,我國正式進入到了全自動化生產時代,其中所蘊含的物理知識更是數不勝數,可以說物理知識和自動化控制技術之間有著十分密切的聯系.

1.自動化控制的含義與實際應用

1.1自動化控制的含義

自動化控制技術隸屬于機械學,在100多年(第二次工業革命)的發展當中,自動化控制在農業、工業領域的應用十分廣泛.自動化控制技術的出現讓人們從繁重的工作生產中解脫出來,降低了人工操作的負面影響以及安全隱患.通過采用自動化技術替代傳統人工勞力,可以有效提升工業生產效率,推動人們創新、發展新技術.可見,在工業、農業領域中,自動化控制技術發揮著及其重要的作用.自動化控制技術能夠提高社會生產效率、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系,也是其重要的研究對象.

1.2自動化控制的實際應用

(1)變頻器恒壓供水

由于人口數量不斷增加,在實際中每個小區用水量也在隨時變化,這就導致小區供水過剩、供水不足等問題時有發生.供水量多少和供水壓力之間有著直接聯系,只有能夠較好地維持供水壓力、保持壓力恒定,才能夠實現供水平衡,提高生活質量.變頻調速技術作為自動控制技術的衍生品,在小區供水系統中的應用效能不斷增強,變頻調速器當中有PID調節器、單片機等元器件,共同組成了完善的控制系統,可以調節水泵的輸出量,從而實現供水平衡.

(2)機械制造自動化

在機械制造當中,自動化控制技術主要表現在自動化焊接、自動控制機械沖壓、自動控制機械生產開關等.在科學技術不斷發展的背景下,人們加強了計算機技術與自動控制技術的聯合,從而實現了精細化控制,保證了生產率.相比傳統人工生產方案來說,自動化生產除了能夠保障生產精準性,同時對提高生產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的衍生品,包括自動化通訊、智能開關燈、智能警報、消防聯動等,高智能化建筑已經成為了建筑領域的發展主流趨勢.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系

2.1自動化控制與物理知識

(1)發電機與電動機自動化控制

發電機與電動機作為十分典型的自動化控制設計,其中蘊含了磁力發電、電能轉化等物理知識.發電機作為一種測量轉速的發電機,通過應用物理知識將輸入機械的信號轉變為電壓信號輸出,并且所輸出的電壓信號和轉速成正比,發電機利用電磁感應實現了物理學原理,從而生成電流互感效應.

(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系,自動旋轉門是通過利用物理知識的腳踏效應、紅外感應、微波感應等技術,從而實現自動門的自動控制功能.自動門開門是因為接收到了感應信號,通常是采用微波雷達和紅外傳感器兩種傳感器.其中,微波雷達可以精準地判定物體位移,并且反應十分靈敏,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行檢測,無論人是否在移動,只要是在傳感器范圍之內,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,如果是非生物物體或不符合人體散發的紅外線,則門不會自動打開.

2.2自動化控制與力學

在物理知識中力學是推動自動化技術發展的重要對象,其中力學的核心內容是運動機制,也是自動化技術中的一個分支.運動控制實則就是檢測機械運動中各個部件的運行速度、位移距離,并展開針對性控制,結合系統設定的預期預算數值、運動參數控制自動運行范圍.早期運動控制技術主要是應用在數控、自動化生產領域當中,是一種獨立運行的專用控制器,通常情況下不需要外接處理器與操作系統.在自動化技術不斷發展下衍生出了控制器,在當今包裝、紡織、裝配等行業中的應用十分廣泛.同時,同步控制器由伺服驅動技術發展而來,它可以將所搜集的信號數據反饋到驅動機操控系統當中,這樣即可實現自動控制客觀事物的動態響應.電壓控制同樣是自動化技術發展下的一個分支,例如智能照明技術就是利用了電子感應技術和電磁感應技術,實現對電流的自動化控制,根據設備運行狀況和物體運動情況,自動調節電流與電壓,變更電荷幅度,提高用電功率.自動化控制系統能夠讓智能照明系統保持最佳的照明功率和效果,降低電壓不平衡帶來的負面效應.據有關調查結果表明,智能照明控制系統能夠有效提高運行功率,確保電路系統的實用性.

3.結束語

綜上所述,物理知識的發展演變出了自動控制技術,并且自動控制技術在物理學領域中也變得更加完善,充分利用紅外感應、電子技術、電流感應技術等,提高自動化控制技術的多樣性、有效性,提高人們日常生產的效率.在新時期下,隨著人們對生產效率的要求不斷提高,自動化控制和物理知識之間的關系會更加緊密,二者在發展中相輔相成,缺一不可.

參考文獻1李沭寧.試析自動化控制與物理知識之間的聯系.工程技術(文摘版),2016(11):291~2932李沭寧.自動化控制的應用與物理知識之間的關系解析.工程技術(文摘版),2016(12):280~2813蘇丹.淺析自動化控制與物理知識之間的聯系.中學物理教學參考,2015(18):27~28

作者:馬匯澤 作者單位:正定中學東校

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