中國古代的自動控制技術

劉少杰 馮琴

(四川省成都市天一學院,四川成都 610400)

中國古代的自動控制技術

劉少杰 馮琴

(四川省成都市天一學院,四川成都 610400)

自控技術在中國古代已有,并且取得了輝煌成就,其代表人物有墨子、魯班、諸葛亮等。

古代自控技術 半自控

自動控制技術是能夠在沒有人直接參與的情況下,利用附加裝置(自動控制裝置)使生產過程或生產機械(被控對象)自動地按照某種規律(控制目標)運行,使被控對象的一個或幾個物理量(如溫度、壓力、流量、位移和轉速等)或加工工藝按照預定要求變化的技術。

雖說近代以來中國處于落后挨打的局面,但是也不能就此否認我國古代取得的巨大成果。近代的自動控制技術傳自外國,但是中國古代就有類似技術,叫法不同而已。中國古代的自動控制技術可以叫做機關術,其代表人物有墨子、魯班、諸葛亮等,不過因為當時的生產力低下,科學技術無法普及,加之受到戰火的摧殘而逐漸沒落。古人看重的是挖掘自身潛力,蔑視外物,往往也被人誤會,稱機關術為旁門左道,在江湖里屢被詬病。直到近代,以火器為主要武裝的八國聯軍叩開了國門,中國再也無法自我封閉地自封為天朝上國,不得不放眼正視世界的發展,自動控制技術才在封閉的中國得以快速發展。

圖1 木鳶

圖2 木車馬

圖3 木牛

當然,受到當時整體生產力的制約,古代的自動控制技術(以下簡稱自控)只能算半自控,不過其中的奇思妙想如璀璨群星般耀眼,即使到了今天,仍有參考價值,以下我們來回顧下古代中國人在自控領域的杰出成就。

墨子(公元前479年～前381年宋國人),主張兼愛,非攻,創立了以幾何學、物理學、光學為突出成就的一整套科學理論,其代表作品很多,如守城用的各種器具,在半自控方面的作品有木鳶,據說能在天上飛三天。木鳶堪稱古代的飛機,可惜被戰火毀滅,不見原來設計。在墨子生存的年代,紙還沒有發明出來,木鳶可加大浮力的裝置如翅膀等只能用獸皮或者布帛代替,而且光靠浮力是無法讓重于空氣的物體漂浮空中的,其中也有類似螺旋槳可增加空氣推動力的裝置。影視作品里也有墨子的蹤跡,如劉德華主演的“墨攻”,以及神話劇“軒轅劍”。

魯班(公元前507年～公元前444年魯國人),被稱為木匠的始祖,心靈手巧,遺留物品種類繁多,他和墨子亦友亦敵。魯班的發明側重攻擊,墨子的發明側重防守,這注定了二人的命運始終處于糾纏中。他的影響非常廣,譬如成語“班門弄斧”等就從側面反襯出了他的偉大。他在木匠領域發明了很多工具,直到今天仍然在使用,如斧頭、刨子、鋸子。他善于觀察生活,從中得到啟發。王允的《論衡?儒增篇》里曾記載了魯班的幾樣自控類的發明,如木車馬,上有木人御者,人坐其上,車馬可以自動行走。關于魯班的電影非常多,比如“魯班的傳說”等等。

諸葛亮(公元181年－公元234年), 字孔明,號臥龍, 是中國傳統文化中忠臣與智者的代表人物,他發明了木牛流馬、諸葛弩、孔明燈、水車等。諸葛亮在三國中舉足輕重,關于他的電影也非常之多,如“孔明傳”、“三國演義”等等。

回顧歷史,可以讓人充滿自信,但是如果不放眼未來,人必將坐吃山空,跟不上時代發展,中國古代在自控、半自控領域已經有了輝煌的成就,雖然在近代發展緩慢,但只要我們謙虛向先進的國家學習,不斷努力,未來將一片光明。

劉少杰,畢業于北京理工大學,擅長動手改良,搞小發明創造,已有多項專利,有多篇科技論文和古詩詞發表。