Справочники. Словари. Энциклопедии

 Энциклопедический словарь юного техника

Слово «автомат» в переводе с греческого означает «самодействующий». В Древней Греции так назывались механизмы и устройства, которые могли самостоятельно, без видимого участия человека выполнять какие-либо действия. Первые автоматы использовались в основном жрецами для показа «чудес», якобы творимых божественной силой. Позднее автоматы-игрушки появились в домах знати и служили для увеселения гостей. И в средние века неоднократно создавались механические птицы, звери и различные фантастические животные, которые могли махать крыльями, двигаться и рычать. Конечно, практической пользы от таких «автоматов» было немного, но именно они стали предшественниками современных автоматов.

Автоматический регулятор частоты вращения вала в паровой   машине.   Сходясь,   при уменьшении частоты вращения вала, и расходясь, при увеличении частоты, шары то поднимают, то опускают заслонку, изменяя подачу пара, а следовательно, и частоту вращения вала.

Ныне в условиях научно-технической революции автоматы находят широкое применение в промышленности, на транспорте и в исследовательских лабораториях. Но какую бы работу ни выполнял автомат, он работает не сам по себе, его работа определяется программой — определенной последовательностью действий, задаваемой человеком. Программа работы автомата может быть заложена в его конструкции. Например, программа работы часов содержится в устройстве спускового механизма и маятника, получающих энергию от заводной пружины.

В более сложных автоматах, как, например, в станках с программным управлением (см. Станок-автомат и Программирование), программа работы задается извне в виде серии сигналов, записанных на магнитную ленту. Специальное устройство, подобное магнитофону, «считывает» эти сигналы и посылает их в блок управления станком.

Автоматы стали бесценными помощниками человека. Автоматические станки и линии помогли резко повысить производительность труда, они освободили человека от работы в труднодоступных и опасных для жизни условиях. Одним из сложнейших и совершенных автоматов является электронная вычислительная машина (ЭВМ).

Поручая все более ответственные дела автоматам, человек непрерывно совершенствует их конструкцию, внешние и внутренние связи, ищет новые принципы действия. Чтобы лучше понять работу автоматов, их можно сравнить с человеком.

Природа наделила человека органами чувств, с помощью которых он воспринимает и анализирует разнообразные раздражения, поступающие  из   внешней   среды.   Благодаря органам чувств человек видит и слышит, различает запахи и цвета, ощущает вкус, чувствует прикосновение. Реагируя на раздражения, органы чувств вырабатывают нервные импульсы, которые по нервным волокнам поступают в центральную нервную систему. В ответ центральная нервная система посылает импульсы-приказы соответствующим группам мышц, и человек говорит, движется, перемещает предметы, совершает различные действия.

Автоматы также имеют «органы чувств»— разнообразные чувствительные элементы, или датчики, воспринимающие изменения освещенности {фотоэлементы), давления (тензодатчики), перемещения (конечные выключатели), температуры (термопары), звука (микрофоны). Датчики вырабатывают сигналы, которые по «нервным волокнам»— цепям прямой и обратной связи — поступают в «центральную нервную систему»— устройство управления автомата. В зависимости от назначения автомата и сложности его конструкции устройством управления может быть обыкновенное реле, а в сложных автоматах — даже ЭВМ.

В ответ на сигналы датчиков устройство управления посылает импульсы-команды «мышцам»— исполнительным устройствам (см. Рабочие органы машины). С их помощью автоматы передвигают рычаги, поршни и заслонки рабочих машин, приводят в действие высоковольтные выключатели, поднимают многотонные грузы, управляют рулевыми системами кораблей и самолетов. Если сигналы слабые, то их усиливают в специальных устройствах — усилителях.

Совокупность различных автоматов, выполняющих заданную работу, называют автоматикой. Слово «автоматика» появилось сравнительно недавно, в начале 30-х гг. XIX в. Когда говорят: «Сработала автоматика»,— то обычно понимают под этим, что некое устройство, прибор или машина выполнили (без участия человека) свою работу.

Автоматика — это не только самодействующие устройства, это еще и наука об автоматическом управлении в технике. Как наука автоматика возникла в конце XIX в., ее основоположником по праву считается русский ученый И. А. Вышнеградский. В конце XIX—начале XX в. бурное развитие науки и техник]: сопровождалось интенсивным совершенствованием промышленных, транспортных, энергетических автоматов и их массовым использованием. Теория автоматического управления стала основой общей науки об управлении — кибернетики, а наука, изучающая теорию и принципы автоматического управления работой машин и устройств, получила название технической кибернетики.