大话自动化(从蒸汽机到人工智能)

作者简介

晨枫 ，出生于上海，现居加拿大。工学博士，从业化工自动化超过30年。在网上发表过《自动控制的故事》和大量有关工业自动化的文章。

内容简介

反馈与动态 反馈是一个过程： 1）设定目标：以小朋友走路的例子来说，就是规定好 前进的路线。 2）测量状态：小朋友的眼睛看着路，就是在测量自己 的前进方向。 3）将测量到的状态和设定的目标比较：把眼睛看到的 前进方向和心里想的前进方向做比较，判断前进方向是否 正确；如果不正确，确定相差有多少。 4）调整行动：在心里根据实际前进方向和设定目标的 偏差，决定调整的量。 5）实际执行：也就是实际挪动脚步，重回正确的前进 方向。 在整个走路的过程中，这个反馈过程周而复始、不断 进行，这样，小朋友就不会走得东倒西歪了。但是，这里 有一个问题：如果所有的事情都是在瞬时同时发生的，那 这个反馈过程就无法工作了。要使反馈工作，一定要有一 个过渡、渐变的过程，要有一定的反应时间。还好，世上 之事都有这样一个过程，这就为反馈赢得了所需要的时间 。这就是动态的概念。 俗话说，心急吃不了热豆腐。这是说，滚热的豆腐不 等凉下来就急着吃，那是要烫嘴的。但要是耐心等一会儿 ，豆腐就凉下来了。到底需要等多久，取决于豆腐的块儿 有多大，豆腐有多热，还有就是房间里有多通风、多凉快 。豆腐凉下来是一个逐渐降温的过程，这就是动态过程 （Dynamic Process）。这里面有两个东西很关键：一个 是降温的过程有多快；另一个是最终的温度可以降到多少 。这就是时间常数和增益。要是知道了这两个参数，知道 一开始豆腐有多烫，同时又知道自己舌头的耐受温度，理 论上就可以计算出热豆腐需要凉多久才能吃了不烫嘴。 时间常数有长有短。电网波动是分分秒秒的事情，要 是有个三长两短，瞬息之间停电就可以波及很大一片地区 ；但全球暖化却是一两百年甚至更长远的事情。船小好掉 头也是一样的道理。“泰坦尼克”号看到冰山已经来不及 避让了，但要是小快艇，可能一扭身就让过去了。 增益有大有小：点一堆篝火在理论上增加了全球暖化 ，但实际上对全球暖化的作用微乎其微，这就是微小增益 的情况；但是，一堆篝火对烧开一壶水的作用却很大，这 时的增益很大。增益也可正可负：一把火加上去，温度是 上升的，这就是正增益；一桶冷水浇下去，温度是下降的 ，这就是负增益。 通常，动态系统的响应是一路上升或者一路下降的， 但复杂系统可以在上升或者下降的过程中还晃荡几下。比 如说，给一个弹簧秤吊上一只鸡，最后肯定是把弹簧拉下 去。但弹簧不是老老实实地直接被拉下去，而是上下来回 弹几下，最后才稳定在较低的位置。这里，上下反弹的幅 度和频率与弹簧的“松”或者“紧”有关，或者说与弹簧 的阻尼因子有关，阻尼因子其实是时间常数的特殊表现。 更加复杂一点的动态过程还可以曲里拐弯绕两下，才 最后上升到顶点或者下降到底点。比如说，烧水时水开了 本书内容源自久负盛名的网络人气热帖《自动控制原理》。 这是一本人人都能读懂的自动化入门书 也是一本拒绝复杂数学公式的理论书 本书通过有趣的案例、生动的漫画、诙谐的语言和深刻的洞察力 颠覆以往自动化技术的刻板印象 破解学习和工作中的常见迷思