中国古代的自动控制技术

刘少杰 冯琴

(四川省成都市天一学院,四川成都 610400)

中国古代的自动控制技术

刘少杰 冯琴

(四川省成都市天一学院,四川成都 610400)

自控技术在中国古代已有,并且取得了辉煌成就,其代表人物有墨子、鲁班、诸葛亮等。

古代自控技术 半自控

自动控制技术是能够在没有人直接参与的情况下,利用附加装置(自动控制装置)使生产过程或生产机械(被控对象)自动地按照某种规律(控制目标)运行,使被控对象的一个或几个物理量(如温度、压力、流量、位移和转速等)或加工工艺按照预定要求变化的技术。

虽说近代以来中国处于落后挨打的局面,但是也不能就此否认我国古代取得的巨大成果。近代的自动控制技术传自外国,但是中国古代就有类似技术,叫法不同而已。中国古代的自动控制技术可以叫做机关术,其代表人物有墨子、鲁班、诸葛亮等,不过因为当时的生产力低下,科学技术无法普及,加之受到战火的摧残而逐渐没落。古人看重的是挖掘自身潜力,蔑视外物,往往也被人误会,称机关术为旁门左道,在江湖里屡被诟病。直到近代,以火器为主要武装的八国联军叩开了国门,中国再也无法自我封闭地自封为天朝上国,不得不放眼正视世界的发展,自动控制技术才在封闭的中国得以快速发展。

图1 木鸢

图2 木车马

图3 木牛

当然,受到当时整体生产力的制约,古代的自动控制技术(以下简称自控)只能算半自控,不过其中的奇思妙想如璀璨群星般耀眼,即使到了今天,仍有参考价值,以下我们来回顾下古代中国人在自控领域的杰出成就。

墨子(公元前479年～前381年宋国人),主张兼爱,非攻,创立了以几何学、物理学、光学为突出成就的一整套科学理论,其代表作品很多,如守城用的各种器具,在半自控方面的作品有木鸢,据说能在天上飞三天。木鸢堪称古代的飞机,可惜被战火毁灭,不见原来设计。在墨子生存的年代,纸还没有发明出来,木鸢可加大浮力的装置如翅膀等只能用兽皮或者布帛代替,而且光靠浮力是无法让重于空气的物体漂浮空中的,其中也有类似螺旋桨可增加空气推动力的装置。影视作品里也有墨子的踪迹,如刘德华主演的“墨攻”,以及神话剧“轩辕剑”。

鲁班(公元前507年～公元前444年鲁国人),被称为木匠的始祖,心灵手巧,遗留物品种类繁多,他和墨子亦友亦敌。鲁班的发明侧重攻击,墨子的发明侧重防守,这注定了二人的命运始终处于纠缠中。他的影响非常广,譬如成语“班门弄斧”等就从侧面反衬出了他的伟大。他在木匠领域发明了很多工具,直到今天仍然在使用,如斧头、刨子、锯子。他善于观察生活,从中得到启发。王允的《论衡?儒增篇》里曾记载了鲁班的几样自控类的发明,如木车马,上有木人御者,人坐其上,车马可以自动行走。关于鲁班的电影非常多,比如“鲁班的传说”等等。

诸葛亮(公元181年－公元234年), 字孔明,号卧龙, 是中国传统文化中忠臣与智者的代表人物,他发明了木牛流马、诸葛弩、孔明灯、水车等。诸葛亮在三国中举足轻重,关于他的电影也非常之多,如“孔明传”、“三国演义”等等。

回顾历史,可以让人充满自信,但是如果不放眼未来,人必将坐吃山空,跟不上时代发展,中国古代在自控、半自控领域已经有了辉煌的成就,虽然在近代发展缓慢,但只要我们谦虚向先进的国家学习,不断努力,未来将一片光明。

刘少杰,毕业于北京理工大学,擅长动手改良,搞小发明创造,已有多项专利,有多篇科技论文和古诗词发表。