Recuerdo que cuando estudiaba una maestría en 1979, ya había computadoras analógicas en la escuela, y se agregaron computadoras digitales, todos los cuales eran del tamaño de varios guardarropas grandes. En ese momento, hubo un debate sobre las ventajas de las máquinas analógicas y las máquinas digitales. A los pocos años, los simuladores escasearon. Comenzando con la computadora digital, la tecnología digital ha estado marchando triunfalmente durante los últimos cincuenta años. Música: A los pocos años de la aparición de los discos digitales, los discos y cintas analógicos se arrinconaron. El DDD en el disco significa que los procesos de grabación, procesamiento y almacenamiento son todos digitales. En el pasado, las imágenes de televisión a menudo tenían "revoloteando copos de nieve", lo que significa que la señal de televisión de la tecnología analógica ha sido interferida. Después de adoptar la tecnología digital, la imagen es mucho más clara y estable. El mismo cable puede transmitir más de diez veces el número de canales de televisión digital que la televisión analógica.
Para grabar video, los discos (digitales) reemplazaron las cintas magnéticas utilizando tecnología analógica. En más de dos décadas, los formatos de video han evolucionado de VCD de baja definición (352 × 288 píxeles) a DVD, Blu-ray, 4K (3840 × 2160 píxeles), 8K ( 7680 × 4320 píxeles), es mejor que sentarse en la primera fila para ver una película. Las cámaras digitales han reemplazado a las cámaras de película con tecnología analógica, y las imágenes son tan fáciles de posprocesar que incluso a los fotógrafos profesionales les encantan. El cine digital también está haciendo que las películas cinematográficas sean obsoletas. Parece que la tecnología digital es invencible allá donde va, y ha reemplazado el uso a largo plazo de la tecnología analógica en el pasado en solo unos años. Entonces, ¿la "hidráulica digital" también reemplazará la hidráulica tradicional y por qué? Esta es la pregunta que este artículo trata de responder.
La tecnología de simulación se basa en cantidades analógicas. La tecnología digital se desarrolla sobre la base de cantidades digitales. Algunos conceptos relacionados se definen de manera diferente en diferentes categorías. En el campo del control de procesos, el autor entiende de esta manera. La cantidad analógica se refiere a la cantidad que es continua en tiempo y espacio, cambia gradualmente y puede tomar cualquier valor dentro de un cierto rango (dominio de definición). Por ejemplo, la temperatura del aceite y el nivel de líquido en el tanque de aceite, la carrera del pistón en el cilindro hidráulico, la presión en la cámara de carga y el desplazamiento del carrete de válvula proporcional. La cantidad discreta se refiere a la cantidad que es discontinua en el tiempo o el espacio, y solo toma varios valores discretos, y no hay un valor intermedio. Por ejemplo, la posición del carrete de la válvula del interruptor, en condiciones normales de trabajo, ignora su proceso de apertura y cierre, y solo considera los dos estados de completamente abierto y cerrado, y su posición puede considerarse como una cantidad discreta. Para otro ejemplo, varias bombas cuantitativas están conectadas en paralelo, y el flujo que puede ser de salida se considera generalmente como una cantidad Discreta-combinaciones diferentes del flujo de salida de cada bomba. Las cantidades discretas no están ordenadas.
No existe un límite absoluto entre cantidades discretas y analógicas.
Existen objetivamente cantidades analógicas y discretas.
La cantidad digital es una descripción artificialmente acordada, abstracta y simplificada del mundo objetivo. Los números se hacen para transmitir información, no motivación. El uso de números puede ejercer presión psicológica sobre las personas, pero no puede transmitir presión física.
Se ordenan cantidades numéricas.
Tiene una secuencia. Por ejemplo, cada vez que agrega 1, el resultado es siempre 1, 2, 3, No 1, 3, 2. En binario, los números son solo 0 y 1, pero también hay una secuencia: 0, 1, 10, 11, . ... Los numerales tienen diferentes significados en diferentes ubicaciones. Por ejemplo, 11, el valor del 1 de la izquierda es 10 veces el valor del 1 de la derecha en decimal. Treinta y cinco mil, todos lo entienden. Treinta y cinco millones no funcionarán.
Las cantidades no ordenadas no se pueden contar como números.
La popularidad de la tecnología digital se debe al menos a las siguientes características.
Alta anti-interferencia
El mundo real es básicamente una simulación. En el proceso de almacenamiento, transmisión y re-recepción, la cantidad física que realmente se utiliza para almacenar y transmitir informaciónRmation siempre estará sujeto a interferencias impredecibles y pérdidas indeterminadas. Por ejemplo, el magnetismo en la cinta magnética se debilitará; las ondas electromagnéticas en el aire, los cables y las ondas de luz en las fibras ópticas, después de la transmisión a larga distancia, la intensidad se atenuará; los golpes de reflexión en el disco óptico también tendrán alturas desiguales debido a la oxidación después de décadas de pérdida. De esta manera, la intensidad real de la señal recibida será diferente de la original. Por ejemplo, la intensidad de la señal en el extremo de transmisión es de 1.000 ± 0.001V, y el extremo de recepción puede ser de 0.990 ± 0.005V. Si usa tecnología analógica y la procesa de acuerdo con la fuerza de la señal recibida, habrá distorsión. Cuantos más retweets, mayor es la distorsión. El principio básico de la tecnología digital es aproximadamente el siguiente: Las Partes emisoras y receptoras acuerdan que la parte remitente muestrea la cantidad analógica que se transmitirá para obtener cantidades discretas, Y luego convierte las cantidades discretas en cantidades digitales binarias compuestas por digitales 0 y 1 una por una, Y utiliza pulsos en grupos para obtener cantidades discretas. Enviado al destinatario. El receptor considera los pulsos recibidos con una amplitud menor que un cierto valor, por ejemplo, 0,3 pulsos como 0, y las amplitudes dentro de un cierto rango, por ejemplo, 0,7 ~ 1,3 pulsos como 1, y todos los pulsos fuera de este rango como 1. inválido. Luego, convierta los números binarios agrupados en números octales, hexadecimales o decimales utilizados en la vida diaria cuando sea necesario, y luego restaurarlos a cantidades analógicas. Esto tiene una antiinterferencia muy alta y ha logrado una fuerte reproducibilidad, por lo que se puede reenviar muchas veces. Principio de transmisión de señal binaria codificada La señal B binaria recibida según la Convención La antiinterferencia, La binaria es mejor que todas las demás bases, por ejemplo, ternaria. Por lo tanto, la tecnología digital que es popular en toda la sociedad es en realidad la tecnología digital binaria. La frecuencia de transmisión de señal codificada es generalmente fija, pero en lugar de usar Hz como unidad, utiliza b/(bit/s tasa de bits, el número de dígitos que se pueden transmitir por segundo), desde los primeros miles de B/s hasta los cientos actuales Miles de B/s (Mb/s) o incluso miles de millones (Gb/s).
Verificabilidad
Es fácil de verificar después de que la cantidad analógica se convierta en cantidad digital. Por ejemplo, envíe un código de verificación al final del envío de un lote de datos. Se acuerda que los dos últimos dígitos de la suma de este lote de datos deben ser iguales al código de verificación. De lo contrario, este lote de datos no es válido y solicita reenviar. La fiabilidad de la información se mejora aún más al ser verificable.
Capacidad de expresión integral
Usando una serie de combinaciones digitales, la tecnología digital ahora puede expresar casi todos los textos en uso en el mundo al mismo tiempo, y expresar varios sonidos, colores, imágenes, música, películas, etc., y su distorsión ha alcanzado el nivel que la gente común no puede percibir.
Programabilidad
Los programas informáticos desarrollados sobre la base de la tecnología digital pueden ser ejecutados por computadoras por un lado, y pueden expresar una lógica extremadamente compleja por otro lado, para que las computadoras puedan realizar un control de procesos complejos y tener una cierta capacidad de autoaprendizaje. Avance inteligente.
Capacidad informática de alta velocidad
La unidad central de procesamiento (CPU) en los teléfonos móviles ha podido realizar cientos de millones de operaciones aritméticas y lógicas por segundo. Algunos teléfonos móviles están equipados con 4 CPU (4 núcleos) al mismo tiempo, y su cálculo: la capacidad de ejecutar programas complejos es difícil de imaginar.
Capacidad de transferencia de alta velocidad
La tecnología digital, por un lado, tiene una velocidad de 300.000 km/s debido al uso de ondas electromagnéticas y la propagación de ondas de luz. Por otro lado, la transmisión a frecuencias extremadamente altas (3G, 4 y 5G de los teléfonos móviles esencialmente aplican frecuencias más altas) puede transportar mucha información. Ahora, la velocidad de transmisión de la fibra óptica doméstica puede alcanzar los 100 Mb/s, y ya es posible transmitir video de alta resolución de forma síncrona. En menos de un seCond, los cuatro clásicos pueden ser transmitidos.
Alto nivel de integración
Ahora, el disco duro portátil es del tamaño de una palma y tiene una capacidad de almacenamiento de más de 2T, que equivale a 1 billón de caracteres chinos y alrededor de 800.000 copias de A Dream of Red Mansions. Sin embargo, la capacidad de almacenamiento de los servidores en la nube a gran escala es difícil de describir en el lenguaje cotidiano. La señal digital binaria está representada por dos Estados estables del circuito, por lo tanto, los componentes en el circuito no requieren alta precisión y se pueden comprimir a un tamaño muy pequeño. En la actualidad, el tamaño de los componentes en los circuitos integrados a gran escala es de solo unos pocos cientos o una milésima parte de un cabello, y un circuito integrado del tamaño de una semilla de sésamo puede contener millones de componentes electrónicos.
Precio bajo
El silicio, la principal materia prima para la fabricación de circuitos integrados, es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre, por lo que es inagotable. Durante los últimos cincuenta años, a medida que las tecnologías de fabricación han madurado y los circuitos integrados se han reducido en tamaño, el precio de los circuitos integrados con la misma función se ha reducido a la mitad cada 18 meses.
Internet
La poderosa Internet desarrollada sobre la base de las características anteriores ha entrado en todos los hogares e incluso en el bolsillo de todos. La tecnología digital se basa en la digitalización de la información, pero la razón por la que puede reemplazar la tecnología analógica es inseparable del soporte de las características mencionadas anteriormente en muchos aspectos, todos los cuales son indispensables. Imagínese si el teléfono móvil sigue siendo tan grande como el teléfono móvil grande hace 20 años, es solo en blanco y negro o la pantalla, o la memoria está llena después de tomar 3 fotos, o no puede conectarse a Internet, o publicar una foto en Momentos lleva una hora, O cuesta 100 yuanes enviar una copia. ¿Seguirá siendo tan popular la tecnología digital?
Aun así, la tecnología digital tiene sus límites. Solo se usa para transmitir información, el voltaje es de solo unos pocos V, la corriente es de solo unos pocos µA, y la potencia transmitida es insignificante para la tecnología de ingeniería de la vida diaria.
Todavía hay mucha información, pero es una lástima que todavía sea necesario utilizar el lenguaje para hacer algunas descripciones poco visibles y extremadamente subjetivas. No ha habido informes públicos sobre la aplicación exitosa de la digitalización, como información sobre fragancias y sabor alimentario.
La corriente de funcionamiento entre componentes electrónicos en una computadora es inferior a unos pocos µA. Para controlar cualquier componente hidráulico, la corriente de señal requerida es de al menos decenas de mA, que es más de 10.000 veces la corriente interna de la computadora. Por lo tanto, la computadora necesita amplificación de potencia para impulsar cualquier componente hidráulico, y es imposible conectarse directamente. Los componentes electrónicos en la computadora transmiten señales paralelas a través del bus interno, desde los primeros 8 bits hasta los ahora comunes 64 bits. Cualquier señal de salida requiere componentes electrónicos especiales para sacar la conversión y amplificación de este bus interno, ya sea una señal analógica para controlar una válvula servo, una señal PWM para controlar una válvula proporcional, o una señal PNM para impulsar un motor paso a paso; incluso la señal de interruptor más simple, También requiere un componente electrónico dedicado para buscar un poco del bus paralelo. La interfaz de salida de una computadora personal solía tener un puerto paralelo de 25 pines para conectarse a una impresora y un puerto serie de 9 pines para conectarse a un ratón, pero ahora solo hay conectores para auriculares, interfaces HDMI y USB. Ninguna de estas interfaces se puede conectar directamente a componentes hidráulicos. Algunas computadoras de control industrial o PLC tienen interfaces especiales, que pueden generar señales analógicas, señales PWM, señales PNM y señales de conmutación para controlar componentes hidráulicos, pero todas están especialmente configuradas según las necesidades. Los diferentes componentes electrónicos y amplificadores tienen algunas diferencias de precios, pero en la industria electrónica altamente desarrollada de hoy, estas diferencias de precios son insignificantes en comparación con el costo de todo el sistema hidráulico. Por tanto, es cierto que "el ordenador controla los componentes hidráulicos discretos sin necesidad de conversión D/A compon¡ENTs ", pero el llamado" hidráulico digital se puede conectar directamente a la computadora "es un rumor y un farol!
En Europa, la investigación sobre hidráulica digital se concentra principalmente en varias instituciones de investigación como la Universidad Tecnológica de Tampere en Finlandia y La Universidad Johannes Kepler Linz en Austria. El Sr. Linjama DE LA Universidad Tecnológica de Tampere propuso una vez la siguiente definición: Sistema de energía de fluido digital y sistemas neumáticos que tienen componentes de valor discreto que controlan activamente la salida del sistema. Nota: Esta definición solo se refiere a sistemas digitales y componentes discretos, no a componentes digitales.
No hay duda de que necesitamos innovar constantemente y reemplazar los productos antiguos por otros nuevos y mejores. Y poner las necesidades del cliente en primer lugar. Aquellos que se involucran en tecnología y comienzan un negocio deben anteponer las necesidades de los clientes en todo momento y los beneficios que su propia tecnología puede brindar a los clientes. Por ejemplo, los clientes utilizan cilindros hidráulicos para impulsar cargas. Por lo tanto, la primera prioridad es el itinerario. Entonces, ¿cuál es la presión de trabajo nominal, qué tan alta se ha hecho la prueba de presión y se han realizado cientos de miles de pruebas de durabilidad, ¿Cómo es la resistencia al desgaste y la resistencia a la corrosión de la barra de pistón? Crawling, si cumple con los requisitos mínimos de los estándares de la industria, etc. En la actualidad, la gran mayoría de los cilindros hidráulicos, especialmente los utilizados en la maquinaria de construcción, se controlan manualmente, es decir, se controlan de bucle cerrado manualmente y no requieren posicionamiento automático. Si se trata de un cilindro hidráulico de posicionamiento automático, es necesario hablar sobre la repetibilidad y precisión de posicionamiento cuando cambia la carga y cambia la presión de la fuente de aceite, y las características de respuesta dinámica. Hablemos de los datos medidos. A nivel nacional e internacional, hay al menos mil empresas que pueden fabricar cilindros hidráulicos. Es relativamente fácil decir que ha alcanzado el nivel avanzado nacional. Pero para alcanzar el nivel avanzado internacional, al menos debería haber estudiado e inspeccionado el nivel de ocho o diez plantas de fabricación de vanguardia en el mundo.
Las funciones y tareas deben ser básicamente las mismas. No tiene sentido comparar componentes con diferentes funciones y tareas y hablar sobre el reemplazo.
La relación precio-rendimiento es mejor: o el rendimiento es mejor, pero el precio no aumenta mucho; O el rendimiento no es malo, pero el precio es obviamente bajo. El rendimiento aquí debe generalizarse, incluida la durabilidad, la protección del medio ambiente, etc. El precio aquí debe tener en cuenta no solo los costos de I + D, diseño y fabricación, sino también los costos de reemplazo y sustitución. Por lo tanto, para decir que un componente es más avanzado y puede reemplazar a otro componente, es necesario comparar de manera integral los datos de rendimiento obtenidos mediante pruebas de manera realista y comparar varios costos. No basta con comparar solo un punto. Por ejemplo, aunque la válvula servo con retroalimentación es obviamente superior a la válvula proporcional eléctrica de bucle abierto común en repetibilidad, linealidad, histéresis, etc., su cantidad de aplicación y alcance son muy inferiores a la de la válvula proporcional eléctrica, no solo debido a la estructura complicada y la incapacidad para reducir el costo de fabricación, Pero también debido a la sensibilidad de la contaminación y otros problemas. Además, las diferentes aplicaciones a menudo tienen diferentes evaluaciones sobre si el rendimiento es excelente o no. Es un rendimiento excelente en una aplicación y es posible que no se tome en serio en otra aplicación. Por ejemplo, la durabilidad del trabajo, los barcos oceánicos esperan durar 20 años, mientras que los misiles solo necesitan unos minutos.
Los demonios se esconden en los detalles. Muchas ideas no estarán expuestas a los detalles hasta que realmente se fabriquen y utilicen, para saber si son adecuadas para la popularización. El tren Maglev es un ejemplo. Teóricamente, es extremadamente hermoso: el tren está suspendido en el aire por la fuerza magnética y no hay fricción con el suelo. Sin embargo, cuando realmente se fabricó, se sintió que era caro y difícil de promover.
</Li>Es posible que la nueva tecnología no pueda reemplazar la tecnología antigua. Por ejemplo, la locomotora de tracción del tren, la locomotora de vapor más antigua apareció, alrededor de 1825; luego vino la locomotora eléctrica, alrededor de 1840; luego vino la locomotora Diesel, alrededor de 1920. En la actualidad, las locomotoras de vapor están básicamente fuera de uso, aunque las locomotoras diesel todavía están en uso grande, pero ahora los 14 trenes de alta velocidad están todos impulsados por electricidad. Para otro ejemplo, el motor de gasolina se inventó en 1883. El motor diesel se inventó nueve años después y ha sido favorecido durante muchos años debido a su gran producción. Es casi la única fuente de energía en barcos, camiones y maquinaria de construcción móvil, y está igualmente dividida con motores de gasolina en automóviles. Sin embargo, según el reciente informe del Ministerio Federal de Protección Ambiental de Alemania, los motores diésel son las principales fuentes de emisión de partículas finas PM10 y NO 2 en Alemania, por lo que han sido criticados. En Alemania, los automóviles diésel que cumplían con los estándares de emisiones E5 pudieron salir al mercado en 2015, y se les prohibió ingresar al área urbana de Stuttgart en 2017. Munich, Colonia y otras ciudades también se están preparando para tomar medidas similares [7]. La industria del automóvil lamenta que la vida de los motores diésel esté en peligro. Por lo tanto, es ingenuo afirmar que se ha inventado un artefacto, que puede reemplazar todos los componentes hidráulicos existentes, e ignora la profundidad de la tecnología hidráulica y su aplicación extensa y compleja.
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