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当代控制理论及应用技术概论
Introduction to Contemporary Control Theory and Applied Technology

的最新成果并在此基础上形成的智能控制理论。
（三）自动控制的历史
最早的自动化控制要追溯到我国古代的自动化计时器和漏壶指南车，而自动
化控制技术的广泛应用则开始于欧洲的工业革命时期。英国人瓦特在发明蒸汽机
的同时，应用反馈原理，于 1788 年发明了离心式调速器。当负载或蒸汽量供给发

生变化时，离心式调速器能够自动调节进气阀的开度，从而控制蒸汽机的转速。
第一代过程控制体系是 150 多年前基于 5 － 13psi 的气动信号标准（气动控
制系统 PCS，Pneumatic Control System）。简单的就地操作模式，控制理论初步形成，

尚未有控制室的概念。
第二代过程控制体系（模拟式或 ACS，Analog Control System）是基于 0 －
10mA 或 4 － 20mA 的电流模拟信号，这一明显的进步，在整整 25 年内牢牢地统
治了整个自动控制领域。它标志了电气自动控制时代的到来。控制理论有了重大
发展，三大控制论的确立奠定了现代控制的基础；控制室的设立，控制功能分离

的模式一直沿用至今。
第三代过程控制体系（CCS，Computer Control System）.70 年代开始了数字
计算机的应用，产生了巨大的技术优势，人们在测量，模拟和逻辑控制领域率先

使用，从而产生了第三代过程控制体系（CCS，Computer Control System）。这个
被称为第三代过程控制体系是自动控制领域的一次革命，它充分发挥了计算机的
特长，于是人们普遍认为计算机能做好一切事情，自然而然地产生了被称为“集
中控制”的中央控制计算机系统，需要指出的是系统的信号传输系统依然是大部
分沿用 4 － 20mA 的模拟信号，但是时隔不久人们发现，随着控制的集中和可靠

性方面的问题，失控的危险也集中了，稍有不慎就会使整个系统瘫痪。所以它很
快被发展成分布式控制系统（DCS）。
第四代过程控制体系（DCS，Distributed Control System 分布式控制系统）：

随着半导体制造技术的飞速发展，微处理器的普遍使用，计算机技术可靠性的大
幅度增加，目前普遍使用的是第四代过程控制体系（DCS，或分布式数字控制系
统），它主要特点是整个控制系统不再是仅仅具有一台计算机，而是由几台计算
机和一些智能仪表和智能部件构成一个了控制系统。于是分散控制成了最主要的
特征。除外另一个重要的发展是它们之间的信号传递也不仅仅依赖于 4-20mA 的

模拟信号，而逐渐地以数字信号来取代模拟信号。

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