Механические средства вычислений (счетчики пути, шагов и т. п.) были известны задолго до XIX .в. В 1642 г. Б. Паскаль построил механический счетчик с декадной передачей в качестве элементов счетной машины. Счетно-решающие приспособления (интеграторы) содержались в приборах М. В. Ломоносова, построенных в 1748—1759 гг.
Большое значение имели работы А. Н. Крылова, который наряду с глубокими теоретическими исследованиями по математике, теории колебаний, измерениям, корабельному компасному делу с 1887 г. занимался вопросами теории математических машин и постройкой машины для решения обыкновенных дифференциальных уравнений.
В 1904 г. работа Крылова «Об интеграторе обыкновенных дифференциальных уравнений» была представлена А. М. Ляпуновым физико-математическому отделению Академии наук. Первая машина для интегрирования дифференциальных уравнений до четвертого порядка включительно была спроектирована и построена Крыловым в 1904—1911 гг. В ней имелись четыре интегратора, функциональные, множительные и суммирующие устройства, а также специальные механические усилители для разгрузки чувствительных элементов машины. Подобные машины в дальнейшем были названы дифференциальными анализаторами.
Применение механических устройств для вычислений в промышленности началось с разработки счетчиков числа изделий или оборотов, регулирующих клапанов с заданной функциональной характеристикой, выпрямителей шкал в контрольно-измерительных приборах и интеграторов для расходомеров и тепломеров.
Однако механическая вычислительная техника не вызвала каких-либо качественных сдвигов в автоматизации производственных процессов. Гораздо большее значение она имела как средство общих вычислений и исследований в бюро и лабораториях, а также как средство автоматических вычислений при ручном управления военными объектами.
Первые обобщения и теоретическое освещение вопросы автоматики получили в теории машин и механизмов, которая имеет большое значение. В развитии этой теории существенную роль сыграли П. Л. Чебышев, Н. E. Жуковский, Л. В.
В связи с развитием приборостроения возникли и решались новые задачи теории, которыми закладывались основания будущей теории приборной автоматики. Разрабатывались вопросы теории точности механизмов, метрологии и теории автоматического регулирования. Базой для этих работ явились достигнутые к тому времени значительные успехи в области математических и физических наук.
Вопросы точности измерений и метрологии разрабатывались в России М. В. Ломоносовым, Ф. И. Петрушевским, Д. И. Менделеевым и др. Капитальный труд Ф. И. Петрушевского «Общая метрология» был издан в 1849 г. и в течение 100 лет служил основным руководством.
Основополагающим трудом в области теории автоматического регулирования следует считать работу И. А. Вышнеградского «О регуляторах прямого действия», впервые, доложенную в 1872 г. на заседании организованного им Научного пентагонального общества в Петербурге. Мемуар Вышнеградского «Об общей теории регуляторов» был опубликован в 1876 г. в «Докладах Парижской академии наук». Более подробное изложение результатов исследования содержалось в его статье «О регуляторах прямого действия».
И. А. Вышнеградский посвятил свое исследование наиболее важному с инженерной точки зрения случаю работы астатического регулятора с регулируемым объектом, не имеющим самовыравнивания, каким является паровая машина, и пришел к выводу о неустойчивости подобной системы. Этот результат выяснил, в какой мере беспредметными были многочисленные попытки того времени установить астатический регулятор на паровой машине. Вышнеградский впервые рассмотрел вопрос качества процесса регулирования и выяснил условия, при которых он протекает без перерегулирования.
В теории автоматического регулирования существенное значение имеет теория устойчивости равновесия и движения динамических систем. Впервые математически точное определение понятия устойчивости дал в 1892 г. А. М. Ляпунов в работе «Общая задача об устойчивости движения». Ляпунов доказал теоремы о законности линеаризации дифференциальных уравнений динамических систем при некоторых условиях.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.