自动化导论第三章

自动化导论自动化是指利用机电一体化技术、计算机技术和控制技术，使生产过程和管理过程实现自动控制的一种技术手段。

它通过感知、决策和执行三个环节实现对系统的控制和管理，旨在提高生产效率、降低成本、提升产品质量。

自动化导论主要介绍了自动化的基本概念、原理和发展趋势。

自动化的基本概念包括自动化系统、自动化程度和自动化层次。

自动化系统是由人、机、料、法、环等要素组成的一个整体，通过信息传感器、数据处理器、执行机构等实现对生产过程的自动控制。

自动化程度是衡量自动化水平的指标，它反映了自动化系统中自动化技术的应用程度。

自动化层次是指自动化系统在整个生产过程中的位置，分为过程自动化、工厂自动化和企业自动化三个层次。

自动化的原理主要包括自动检测、自动判断和自动执行。

自动检测是指通过传感器感知环境信息，收集、处理和传输数据，实现对生产过程的实时监测。

自动判断是指通过计算机技术和控制算法，对数据进行分析和决策，确定控制策略和优化方案。

自动执行是指通过执行机构实现对生产过程的控制和调节，实现自动化生产。

自动化的发展趋势主要包括智能化、柔性化和网络化。

智能化是指将人工智能技术应用于自动化系统中，使其具备自学习、自适应和自优化的能力，实现智能化生产。

柔性化是指将柔性制造技术应用于自动化系统中，实现生产线的快速转换和产品的个性化定制。

网络化是指将信息技术与自动化技术相结合，构建网络化的生产系统，实现信息的共享和协同工作。

自动化在工业生产中具有重要的应用价值。

它可以提高生产效率，降低劳动强度，减少人为因素对生产过程的影响，提高产品质量和一致性。

同时，自动化还可以降低生产成本，节约能源，减少资源浪费。

此外，自动化还可以提高生产安全性，减少事故发生的可能性，保护工人的身体健康和生命安全。

然而，自动化也面临着一些挑战和问题。

首先，自动化技术的成本较高，需要投入大量的资金和人力物力。

其次，自动化系统的维护和管理需要专业的技术人员，对人才的需求较高。

自动化导论自动化是指利用各种技术手段和设备，对生产过程、工程控制、信息处理和管理等进行自动操作和控制的一种技术和方法。

自动化导论是研究自动化技术的基础理论和方法的学科，它涉及自动化的概念、原理、技术、应用等方面的内容。

自动化导论首先要介绍的是自动化的概念和基本原理。

自动化是基于控制论、信息论和计算机技术等理论和方法，通过传感器、执行器和控制系统等设备，对生产过程或工程系统进行监测和控制，从而实现生产过程的自动化和工程系统的智能化。

自动化的基本原理包括传感器的信号采集、控制器的信号处理和执行器的执行动作，其中控制器是自动化系统的核心，它通过对传感器采集的信号进行处理，并根据设定的控制策略输出控制信号，实现对执行器的控制。

自动化导论还要介绍的是自动化技术的分类和应用。

根据自动化技术的发展和应用领域的不同，可以将自动化技术分为工业自动化、农业自动化、交通运输自动化、建筑自动化等多个领域。

工业自动化是最常见和广泛应用的一种自动化技术，它可以分为生产自动化和过程自动化两大类。

生产自动化主要应用于离散型生产过程，如汽车制造、电子设备制造等；过程自动化主要应用于连续型生产过程，如石油化工、电力发电等。

农业自动化主要应用于农田灌溉、植物种植、农机作业等方面，可以提高农业生产效率和产品质量。

交通运输自动化主要应用于交通信号控制、智能交通系统等方面，可以提高交通运输的安全性和效率。

建筑自动化主要应用于建筑物的智能化控制和管理，如楼宇自动化系统、智能家居等。

自动化导论还要介绍的是自动化技术的发展趋势和挑战。

随着科学技术的不断进步和人工智能技术的发展，自动化技术正朝着高效、智能、柔性和可持续的方向发展。

高效性是指自动化系统能够在较短的时间内完成生产任务，并提高生产效率和产品质量；智能性是指自动化系统具有学习、推理和决策的能力，能够根据环境变化和生产需求自主调整控制策略；柔性性是指自动化系统能够适应不同的生产需求和工作环境，具有较强的适应性和灵活性；可持续性是指自动化系统能够在资源有限和环境友好的条件下进行可持续的生产和运营。

自动化导论一、自动化技术概述定义：自动化技术是一种利用电子、机械、计算机等技术，实现生产过程和设备的自动控制、监测、优化和管理的技术。

自动化技术的构成：传感器、控制器、执行器等硬件设备，以及相关软件和算法。

二、自动化技术的发展历程工业1.0时代：蒸汽机、纺织机的出现，实现了机械自动化。

工业2.0时代：电力的广泛应用，生产线上的电气自动化。

工业3.0时代：计算机技术的引入，实现了生产过程的自动化和信息化。

工业4.0时代：物联网、人工智能等技术的崛起，开启了智能制造的新篇章。

三、自动化系统的组成控制层：负责接收和发送指令，对设备进行实时控制。

监测层：负责对设备进行实时监测，收集数据。

优化层：负责对收集到的数据进行分析，优化生产过程。

管理层：负责对整个生产过程进行管理，协调各个环节。

四、自动化技术的优势提高生产效率：自动化技术可以减少人工干预，提高生产速度。

提升产品质量：自动化技术可以精确控制生产过程，提高产品质量。

降低成本：自动化技术可以减少人工成本，提高资源利用率。

提高安全性：自动化技术可以替代人工作业，降低安全风险。

五、自动化技术的挑战与未来趋势人工智能与自动化技术的结合：未来的自动化技术将更加依赖于人工智能技术，实现更高级别的自主决策和优化。

物联网与自动化技术的结合：物联网技术将使设备之间的信息交流更加便捷，实现更高效的协同工作。

边缘计算与自动化技术的结合：随着数据处理需求的增长，边缘计算将为自动化系统提供更快速、更高效的数据处理能力。

可持续性与自动化技术的结合：未来的自动化技术将更加注重环保和可持续发展，减少对环境的影响。

网络安全与自动化技术的结合：网络安全问题将更加突出，需要不断加强网络安全技术在自动化系统中的应用。

六、自动化技术的应用案例汽车制造业：自动化技术广泛应用于汽车制造的各个环节，如焊接、涂装、装配等，大大提高了生产效率和产品质量。

物流业：自动化技术应用于仓库管理和配送中心，实现了货物的快速分拣和高效配送。

自动化专业导论认知学校：专业年级：姓名：摘要：随着21世纪经济的快速发展，科学技术的革新也日新月异，自动化技术也日趋成熟，应用领域也更加广泛，应用前景大好。

人们也力求使生产发展变得更加快捷准确，处理过程更加自动一体化，减少人力劳动。

本文主要介绍进行了自动化专业导论学习后对本专业的认识和感悟和发展。

关键字：快捷准确、自动、认知、发展自动化介绍：自动化(Automation)，是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动的进行操作或运行。

广义地讲，自动化还包括模拟或再现人的智能活动。

机器或装备在无人干预的情况下按照规定的程序或指令制动进行操作或控制的过程。

自动化技术广泛运用于工业、农业、军事、科学研究、商业、医疗、服务和家庭等方面。

采用自动化技术不仅可以让人从繁重的体力、部分脑力劳动和恶劣、危险的工作环境中解放出来，还可以提高工作的准确性与连贯性，更能提高工作效率，提高生产力。

自动化技术的覆盖程度也是衡量一个企业发展能力的一项重要指标。

自动化发展简介：自动化技术的发展历史，大致可以划分为自动化的形成、局部自动化和综合自动化三个时期。

自动化技术形成时期(18世纪末～20世纪30年代)1788年英国机械师J.瓦特发明离心式调速器(又称飞球调速器)﹐并把它与蒸汽机的阀门连接起来﹐构成蒸汽机转速的闭环自动控制系统。

瓦特的这项发明开创了近代自动调节装置应用的新纪元﹐对第一次工业革命及后来控制理论的发展有重要影响。

局部自动化时期(20世纪40～50年代)第二次世界大战时期形成的经典控制理论对战后发展局部自动化起了重要的促进作用。

在第二次世界大战期间，每一项新科技的产生都将最先服务于军事，在敌我双方的科技较量中，不断促进科技的发展。

即使是现如今，越来越多得国家都希望军队更加自动化，如无人机的发展，按照预设指令进行目标打击，本方还不存在伤亡问题。

综合自动化时期(20世纪50年代末起至今)20世纪50年代末空间技术迅速发展﹐迫切需要解决多变量系统的最优控制问题。

自动化专业导论智慧树知到课后章节答案2023年下哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学绪论单元测试1.世界上第一个工业化国家是（）A:韩国 B:中国 C:英国 D:日本答案:英国2.在工业信息化的阶段划分中，系统化的主要特征是（）A:应用计算机 B:通信、网络 C:数据、控制 D:系统、管理、集成答案:系统、管理、集成3.（）是现代化进程中的基石A:自动化技术 B:自动化科学 C:自动化 D:自动化科学技术答案:自动化科学技术4.计算机集成制造系统英文简称是（）A:CIES B:CIPS C:CINS D:CIMS答案:CIMS5.在世界范围内工业化发展的三个阶段中，自动化的主要特征是（）A:应用网络 B:电子控制器 C:应用电机 D:使用机器答案:电子控制器6.在世界范围内工业化发展的三个阶段中，电气化在工业化中的主要作用是形成刚性自动化生产线。

（）A:对 B:错答案:错7.自动化是指设备、过程或系统在没有人或较少人的参与下，按照人的期望和要求，通过自动运行或自动控制，完成其承担的任务。

（）A:对 B:错答案:对8.“工业化”是指现代工业在国民经济中占主导地位。

（）A:错 B:对答案:错9.在“机”的基础上通过“网”与“流”分别构成（）A:网络化 B:先进自动化 C:电气化 D:基础自动化答案:先进自动化;基础自动化10.工业信息化可以被划分为以下哪几个阶段（）A:计算机化 B:系统化 C:数据化 D:网络化答案:计算机化;系统化;网络化第一章测试1.控制系统中，如果输入量和反馈量的极性相反，两者合成的过程是相减，则称为（）A:串联 B:正反馈 C:负反馈 D:并联答案:负反馈2.用于表示测量系统的输出值与被测量间的实际曲线偏离理想直线型输入输出特性的程度的物理量是（）A:线性度 B:重复度 C:精确度 D:灵敏度答案:重复度3.下列元件中，不属于放大元件的是（）A:全控型电力电子器件 B:晶闸管 C:电子管 D:偏差传感器答案:偏差传感器4.1945年，美国学者波特将反馈放大器的原理应用到了自动控制系统中，出现了（）A:开环负反馈控制 B:开环正反馈控制 C:并联控制 D:闭环负反馈控制答案:闭环负反馈控制5.下列属于自动控制系统的最基本控制形式的是（）A:扰动控制 B:随机控制 C:闭环控制 D:状态控制答案:闭环控制6.执行元件的职能是将比较元件给出的偏差信号进行放大。

1.专业的特点根据你目前的理解, 自动化科学与技术的核心是什么？自动化专业的特点是什么？答：自动化科学与技术的核心是信息、控制与系统。

自动化专业的特点：（1）以严密的理论和复杂的系统作为基础，对人们生活的各方面可以产生翻天覆地的影响；（2）多学科交叉的特点——适合于通才教育；（3）突出的方法论特点——利于培养创新人才；（4）系统的集成特点——利于培养将才、帅才；（5）发展迅速，知识更新快，需要不断学习；（6）学习自动化需要拥有创新能力，不局限于已有的传统知识；2.开环控制和闭环控制的差异是什么？解释闭环PID控制的作用?答：开环控制和闭环控制是按信号的传递路径来区分的两种不同的控制形式。

开环控制系统被控制量不反馈至输入端，信号有输入端至输出端单方向传递。

既没有反馈环节，系统的稳定性不高,响应时间相对来说很长,它完全按照事先设置的给定信号控制系统，控制精确度难以得到保证。

该系统结构简单，成本低廉，适用于对系统稳定性精确度要求不高的简单系统。

图（1）、开环控制系统结构图闭环控制的被控量要经测量变送元件测量出来送回给输入端与给定信号进行比较得出偏差信号，即有反馈环节，通过反馈（负反馈）使系统的精确度提高,响应时间缩短,适合于对系统的响应时间,稳定性要求高的系统。

该系统相对来说比较复杂。

图（2）闭环控制系统结构图PID 控制器有比例单元、积分单元和微分单元组成。

比例单元：是按比例反应系统的偏差，系统一旦出现了偏差，比例调节立即产生调节作用，用以减少偏差。

比例作用大，可以加快调节，减少误差。

积分单元：使系统消除稳态误差，提高误差度。

加入积分调节可使系统稳定性下降，动态响应变慢。

积分作用常与另两种调节规律结合，组成PI 调节器或PID 调节器。

微分单元：微分作用反映系统偏差信号的变化率，具有预测性，能预见偏差变化的趋势，因此具有超前的作用，在偏差还没有形成之前，已被微分调节作用消除。

因此，可以改善系统的动态性能。

自动化导论1.学习本课程的收获与体会从比较功利的角度出发，在这门课上并没有学习到很多对目前有用的知识,因为我们才只是刚进入大学的大一新生，能听懂的实在有限，很多专业知识并没有学习.不过这也正是这门课的开设的目的，初步认识自动化,比如定轴式指南车的工作原理，到之后介绍工厂里的自动化系统，包括参观我们自动化的实验室,都是为了让我们了解以后要学习的东西，对我们的学习起到辅助的作用，让我们对自动化有一个系统性的了解.一，理解到自动化的基本含义及其定位，知道了我们专业是干什么的-—控制。

由我们创造的设备、系统在工作时，不需要或者很少需要人的参与，却能按照人的要求“自动”完成任务。

二，理解到自动化的知识体系，对将来要学习的课程有初步认识，如我们自动化学院对数学的要求仅次于数学院系，对编程的要求仅次于计算机学院，为我们未来要学习的知识做好准备，并了解我们需要掌握的知识元。

三，理解到自动化的课程体系,在将来我们学习到一门新课的时候，能通过自动化导论这堂课和这本书，对该课程与其他课程之间的关系有一个大概的了解.四,理解到自动化与其他专业之间的关系,与其他学科有所交叉与侧重.比如与信息科学技术的关系,与计算机专业的关系等。

五,理解到自动化未来的发展前景，在了解我们自动化的各种分支后，我个人对知识工作自动化有较大兴趣，自己对将来的目标也有了更加深刻的了解。

2.成功的工厂自动化案例及特点工厂自动化，也称车间自动化,指自动完成产品制造的全部或部分加工过程。

指自动完成产品制造的全部或部分加工过程的性质：指整个工厂实现综合自动化，它包括设计制造加工等过程的自动化，企业内部管理、市场信息处理以及企业间信息联系等信息流的全面自动化.它和信息与通信、办公自动化、新材料、生物工程、保健与医疗技术并列为当代六大主导新技术。

它的常规组成方式是将各种加工自动化设备和柔性生产线（FML)连接起来,配合计算机辅助设计(CAD）和计算机辅助制造(CAM)系统，在中央计算机统一管理下协调工作，使整个工厂生产实现综合自动化。

自动化学科概论[文档副标题]自动化卓越班姓名学号严筱钧为我国机械工业自动化做出了重要贡献严筱钧于1946年去美国西屋电气公司深造，参加该公司工业控制部，学习研究设计方法，并承担部份定货及实际设计工作。

工作中曾经去美国多处工厂矿山考察。

1948年回国，任中央电工器材厂湘潭分厂及上海分厂副工程师。

中华人民共和国成立后，严筱钧主管设计及工艺工作，他当时深感我国工业自动化及国外发达国家有较大差距。

虽然华通开关厂当时厂房条件还不具备，严筱钧亲自领导并参加设计了我国第一台 69 000V高压油断路器，我国第一台无轨电车控制设备，制成产品并投入运行成功，得到了华东工业部的嘉奖。

在第一个五年计划时，严筱钧曾经负责设计国家重点工程哈尔滨机电厂大型机电试验站，获得成功。

严筱钧被派去东北地区电工局所属企业的“以提高产品质量为中心”的技术改造工作，取得了较好成绩。

19 5 6年严筱钧参加编写中国的十二年科学规划，担任“电气传动及自动化”卷的执笔人，这套规划书后送苏联评审，得到苏联专家代表团的高度评价，。

严筱钧在第一机械工业部电器科学研究院领导研究室的同事们在国内首创了磁放大器系列产品和饱和电抗器系列，用于调压、调温、调速等多种工业自动化系统获得成功。

严筱钧还领导并亲自参加特殊磁放大器的材料、机理、工艺、等研究，为军工任务用的特殊磁放大器作出贡献。

主持研制以半波磁放大器控制引燃管栅极的离子传动系统，为我国高速舰艇试验池的传动及自动控制作出了重要贡献。

1964年，我国国家科委提出工业自动化的重点试验规划，其中包括有兰州炼油厂的工业控制机的试点，由严筱钧亲自担任课题负责人，试制出第一台国产的分立元件工业控制计算机。

其工业产品由北京开关厂平谷分厂创造成功，型号定为SK－100。

因为兰炼已引进了日本计算机，所以这一台工业控制机应用于北京化工二厂，实现了用直接数字控制(DDC)代替仪表控制。

磁放大器及磁性元件的开辟者在50年代，我国工业自动化领域主要应用电子管式放大器或者机电式放大机 (ЭMУ)。

自动化专业导论自动化技术是一门涉及控制系统、机器人、传感器、电气工程和计算机科学等多个领域的学科，其目的是实现自动化控制和智能化操作。

自动化专业是一个综合性强、实践性强的学科，涉及到多个领域的知识和技能。

本文将从自动化专业的基本概念、学科发展历程、专业领域、就业前景和未来发展趋势等方面进行介绍。

一、基本概念1.1 自动化技术是指利用各种控制设备和设施，使设备、工艺和系统在不需要人工干预的情况下自动运行和控制的技术。

1.2 自动化专业是指培养掌握自动化技术理论和应用知识的专业人才，具备自动化系统设计、开发、实施和维护的能力。

1.3 自动化专业的学习内容主要包括自动控制原理、PLC编程、传感器技术、工业机器人、电气工程、计算机科学等多个方面的知识。

二、学科发展历程2.1 自动化技术的发展可以追溯到20世纪初，随着科学技术的不断进步和工业化的发展，自动化技术逐渐成为工业生产的重要组成部分。

2.2 自动化专业作为一门独立的学科在20世纪50年代开始兴起，随着计算机技术的发展，自动化技术得到了更广泛的应用。

2.3 进入21世纪以来，自动化技术在各个领域得到了广泛应用，自动化专业也成为高校中备受青睐的专业之一。

三、专业领域3.1 自动化专业的应用领域非常广泛，包括工业自动化、智能制造、机器人技术、智能交通、智能家居等多个领域。

3.2 工业自动化是自动化专业应用最为广泛的领域之一，涉及到工厂自动化生产线、自动化控制系统、工业机器人等。

3.3 智能制造是未来自动化专业的发展方向之一，涉及到智能工厂、工业互联网、数字化生产等新兴技术。

四、就业前景4.1 自动化专业毕业生在就业市场上有着广阔的发展前景，可以在制造业、电力能源、交通运输、信息技术等多个领域就业。

4.2 自动化专业毕业生的就业岗位包括自动化工程师、控制工程师、机器人工程师、智能制造工程师等，薪资待遇较为优厚。

4.3 随着智能制造和工业4.0的发展，自动化专业毕业生的就业前景将更加广阔，有望成为未来工业发展的中坚力量。

自动化专业导论学院：班级：姓名：学号：1.自动化科学与技术的核心是什么自动化专业的特点是什么1自动化科学与技术的核心：核心是控制与系统..在现代管理系统中;人、财、物等要素的组合关系是多种多样的;时变化和环境影响很大;内部运行和结构有时变化也很大;加上组织关系错复杂;随机因素很多;处在这样一个十分复杂的系统中;要想实现既定的标;执行为此而拟定的计划;求得组织在竞争中的生存和发展;不进行控工作是不可想象的..由此可见控制与系统在自动化学科中的重要性和在人们日常生活中的重要性;这也是自动化学科对其他学科的重要贡献所在之处..自动化科学与技术的核心使信息、控制和系统;其中控制是核心的核心..也就是说;掌握好控制;也就掌握了自动化最核心的内容;奠定了实现自动化的基础..2自动化专业的特点：1具有控管结合;强弱并重;软硬兼施的鲜明特点;是理;工;文;管多学科交叉的宽口径工科专业..2具有多学科交叉、内涵丰富、外延宽广的特点;因而利于培养宽口径、多面手、综合复合型人才；3得益于具有方法论性质的科学方法、科学思想的熏陶;思想更开阔、也更有深度;非常利于培养具有创新能力的人才4重点突出系统与集成的思想、方法..2.开环控制和闭环控制的差异是什么解释闭环PID控制的作用1开环控制和闭环控制的差异：开环控制和闭环控制使按照信号的传递路径来区分的两种不同的控制形式..闭环控制的被控量要经过测量元件测量出来送回给输入端与给定信号进行比较得出偏差信号;即有反馈环节;通过负反馈使系统的精确度提高;响应时间缩短;适合于对系统的响应时间;稳定性要求高的系统..而开环控制没有反馈环节;系统的稳定性不高;响应时间相对来说很长;精确度不高;适用于对系统稳定性精确度要求不高的简单的系统..2闭环PID控制的作用：PID控制器有比例单元;积分单元和微分单元组成..比例环节：改变反应速度;可以使反应加快;但是过大的比例使得系统的稳定性变差;甚至使系统不稳定..积分环节：消除静态误差;但是加入积分环节使得系统稳定性下降;动态响应变慢..微分环节：消除动态误差;在微分时间选择合适的情况下;可以减少超调;减少调节时间;但微分环节对噪声干扰有放大作用;因此过强的微分对系统不利..微分不能单独使用需与比例或积分共同使用..3.试举一个计算机控制系统应用的实例画出系统的结构示意图阐述他们的工作原理..基于AT89C51单片机的只能照明控制系统结构示意图：工作原理：该系统应用了两种传感器;人体红外传感器和自然光线传感器;对现场的自然照明情况和人员情况;实现实时自动检测与控制的功能;从而实现节能降耗的目的..具体功能如下：第一;系统设计人体红外检测电路;有进入探测范围时输出信号..第二;系统设计自然光检测电路;对照明现场的亮度进行自动检测..虽在工作时间;但现场的亮度如果能够满足设定要求时;系统同样关闭照明设备..第三;设计按键电路;设定强制开灯和强制关灯按键..如有需要人为开灯或灭灯;可按相应键..比如在教室内;晚上要演示幻灯片;现实条件是室内有人;自然照度不满足工作要求;按照系统的自动控制程序;是不会灭灯的;但我们确实需要灯灭;这时就可以按下强制关灯按键..设计该系统的理念是：第一;“以人为本;人使用灯”;第二;“节能环保”.. 4“实体控制”类知识结构与体系的特点是什么参照内蒙古科技大学自动化专业教学计划;你认为在基础课、专业基础课和专业课中;各有哪几门课程是主要、核心课程你准备如何学好这些课程特点：1工程的特点：学习如何将自动化科学技术的原理和方法转化为工程应用技术；同时学习如何将自动化技术应用于具体对象;使其成为自动化设备;自动化系统或自动化工程..2专门自动化的特点：针对不同的对象;形成具有专门针对性的自动化;如商业自动化;化工自动化;交通自动化;建筑自动化;电力自动化等..学习准备：基础课程中的高等数学;线性代数;复变函数;大学物理;英语;专业课中的电机拖动;单片机;自动控制原理;PLC;电力电子技术等..基础课对于专业课的学习至关重要;应力求全面掌握;对于遗忘的知识点抓紧复习;让基础真正成为专业学习的得力助手..专业课是今后工作的立足之本;不仅需要掌握理论知识;实践能力的培养对于本专业更是重中之重..自动化专业是实践性很强的专业..因此;在学好掌握理论知识的同时;需要把握住每次实验机会;将理论应用于实验;在试验中发现自己的不足;并加深对理论的理解..5.自动化专业人才需要哪5方面的知识哪4方面的素质哪4方面的能力他们的相互关系1知识要求：人文社会科学基础知识、工具性知识英语、计算机、自然科学基础知识、工程技术基础知识、自动化专业知识..2素质要求：思想道德素质、文化素质、身心素质、专业道德素质3能力要求：获取知识能力、应用知识能力、创造知识科研创新能力、团结协作能力..4关系：它们拥有着相互依存相辅相成的关系;只有将它们各个综合起来再能成为一个合格的自动化人..6.从自动化的角度谈一谈你对现代先进工厂的认识画出结构示意图..认识：第一：就是有一个内部联网的现代化的信息管理系统;即通过网络实现全厂生产、信息采集与处理、财务、人事、技术与设备等的计算机自动化管理；第二：就是生产设备实现自动化;即单个设备由计算机控制;生产过程中实现自动传输等；第三：就是建成一个“柔性生产系统”;即具备一种新型的多品种、少批量生产的加工设备..这种系统比较容易适应设计的改变和加工物形状、数量的变化..这种系统可大可小;大的由若干控制装置、监控电脑、机器人及无人运输车组成;可以构成整条生产线；小的则可以独立完成各种各样的加工生产任务；第四：就是产品设计与生产工艺设计实现自动化;并采用了计算机辅助设计的方法;这样既节省了设计时间和费用;又大大提高了生产效率；第五：就是建立了自动化仓库;实现工厂自动化的一个必备的条件..对一个工厂的原材料、半成品和成品实现自动化管理;不仅能提高场地的利用效率;减少管理费用;还能使物品的存取变得井然有序;一旦某种生产原料告缺;采购部门将立即从中获得信息;及时进货..图工厂自动化实例7.自动化学科与专业在发展中形成了那些鲜明的特色1多学科交叉：自动化是当代高技术的集中体现与应用;自动化学科是一门多学科交叉的高技术学科;不仅覆盖的面非常广;而且在自动化学科的结构体系中;还包含了其他学科的一些交叉分支..2方法论突出：在自动化科学的产生与发展过程中;体现了很多重要的科学方法与科学思想;不仅对自动化科学与技术的发展起了极其重要的作用;使自动化学科成为最具方法论性质的学科之一;而且也对其他技术学科及其自然科学;管理学科乃至哲学的发展都做出了重要贡献..3系统集成的特点：自动化的核心是控制与系统..控制的最基本问题是如何对系统施加控制作用使其表现出预定的行为;维纳更用原意为“舵手”与“统治者”的英文名词CYBERNETICS来命名他的“控制论”；而系统指的是由若干相互依存和相互作用的子系统为达到某些特定目的所组成的完整综合体;系统的性能主要取决于各子系统间的配合和协调;还依赖于环境与系统的互动..8.谈谈国家“十三五规划”给自动化带来的机遇与挑战机遇：在全球工业4.0的背景下;中国制造在“十三五”时期也将进入政策黄金期..中国制造2025把智能提升中国制造业整体竞争力作为主要目标;智能制造是工业4.0的核心;大数据;云计算及“互联网+”是起点;在顶层设计成立最高领导组织以及规划紧锣密鼓进行的过程中;中国开始为制造业弯道超车累计马力..在自动化发展的过程中;工业控制系统不断变革前进..产业升级、民生诉求和节能环保三大因素将给未来工业自动控制系统在新兴领域市场发展创造更多的发展机会..挑战：与此同时对我们专业的要求也越来越多;由于我们专业面宽;产业或行业针对性不强因此被人称为“万金油”专业甚至被人贬为“四不像”专业..面对越来越多的技术要求;我们更要掌握好各个方面的知识与内容;把各个方面的内容完全吃透;完全消化;让自动化真正的成为一个万金油;只有这样我们才能适应这个社会的发展;才能在挑战中迎来机遇..目前总体上我国制造业“大而不强”;自主创新能力不足;产品附加值不高;行业发展水平参差不齐;某些传统的具有比较优势的行业在人口红利和劳动力供给拐点时期优势已经被东南亚国家取代;随着成本优势的丧失和国内市场的逐步饱和;中国装备制造面临着产能过剩和结构不平衡等问题..9.列出自动化着名的公司、研究院所、大学与重要学术期刊自动化领域着名公司：1.美国罗克韦尔自动化公司；2.美国霍尼韦尔公司；3.德国西门子自动化公司；4.瑞士ABB公司；5.日本三菱电机公司；6.日本欧姆龙公司；7.法国阿尔斯通公司自动化领域着科研院所：1中国科学院自动化研究所；2中国科学院沈阳自动化研究所；3北京机械工业自动化研究所；4冶金自动化研究设计院；5天华化工机械及自动化研究设计院；6轻工业自动化研究所；7上海工业自动化仪表研究所；8国电自动化研究所与南瑞集团自动化领域着名大学：清华大学、北京理工大学、北京航空航天大学、哈尔滨工业大学、东北大学、西安交通大学、华中科技大学、上海交通大学、浙江大学、国防科技大学等自动化领域重要学术期刊：自动化学报、控制理论与应用、控制与决策、信息与控制;Automatic、IEEE Transactions on Automatic Control、IEEE Transactions on Automatic Science and Engineering..10.谈谈自动化的发展趋势自动化专业为了进一步保持自己的专业特色;保持自己的优势;应对以自动化作为其专业名称一部分的各相关专业的挑战;自动化学科应该：（1）进一步厚基础;宽口径;并向重系统与管理的方向发展；（2）进一步淡化机;电;计算机;通信等“单机”概念;突出含机;含电;含计算机;含通信网络的“复合”与复杂系统的概念；（3）进一步淡化电气信息类的“自动化专业”的特征;向真正的“跨行业的专业”方向努力；（4）进一步满足社会;经济;科技发展的需求;培养出能处理各行各业复杂的系统问题的“系统集成者”;为现在化建设作出新的贡献..。

《自动化导论》课程报告自动化，这个在现代科技领域中熠熠生辉的词汇，正以前所未有的速度改变着我们的生活和社会。

通过《自动化导论》这门课程的学习，我仿佛打开了一扇通往未来科技世界的大门，领略到了自动化的无限魅力和广阔应用前景。

一、自动化的定义与发展历程自动化，简单来说，就是让机器或系统在没有人直接干预的情况下，按照预定的程序或规则自动运行，完成指定的任务。

它的发展可以追溯到古代，从水车、风车等简单的机械装置，到工业革命时期蒸汽机的自动控制，再到现代的计算机控制和智能自动化系统，自动化技术经历了漫长而曲折的发展道路。

在 20 世纪中叶，随着电子技术、计算机技术和控制理论的迅速发展，自动化技术迎来了一个新的飞跃。

数字计算机的出现使得复杂的控制算法得以实现，自动化系统的性能和功能得到了极大的提升。

如今，自动化已经渗透到了工业、农业、交通、医疗、通信等各个领域，成为推动社会进步和经济发展的重要力量。

二、自动化的核心技术自动化的实现离不开一系列核心技术的支撑，其中最重要的包括控制理论、传感器技术、计算机技术和通信技术。

控制理论是自动化的基础，它研究如何设计控制器，使系统能够按照预定的性能指标运行。

经典控制理论主要针对线性定常系统，而现代控制理论则可以处理更加复杂的非线性、时变系统。

控制理论的不断发展为自动化系统的设计和优化提供了强大的理论支持。

传感器技术是获取系统状态信息的关键。

各种传感器能够将物理量（如温度、压力、位置、速度等）转换为电信号，为控制系统提供准确的输入数据。

随着传感器技术的不断进步，传感器的精度、可靠性和智能化程度不断提高，为自动化系统的性能提升提供了保障。

计算机技术在自动化中起着至关重要的作用。

从控制器的计算到数据的处理和分析，计算机都扮演着核心角色。

高性能的计算机硬件和先进的软件算法使得自动化系统能够快速、准确地处理大量的数据，实现复杂的控制策略。

通信技术则实现了系统中各个部分之间的信息交换和协同工作。

自动化导论自动化（Automation）是指机器设备、系统或过程（生产、管理过程），在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现预期的目标。

对自动化技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高工作效率。

自动化的概念起源于最早的自动控制，而最早的自动控制可以追溯到公元前，如我国的指南车。

对自动化的大量需求始于工业革命时期：1978年瓦特改良蒸汽机，人类开始进入蒸汽机时代。

它借助于离心调速装置而使其本身的转速保持稳定。

这种离心调速装置就是世界上最早的自动化机器。

20世纪40年代，美国机械工程师D.S哈德最早提出“自动化”一词，并用来描述发动机气缸的自动传送和加工的过程。

在维纳等人的努力下，通过对通信技术、计算机、仿生学和自动调节各学科的整合，产生了控制论。

20世纪60年代，随着工业生产过程日趋复杂，航空航天技术高速发展，自动控制理论和自动化技术水平得到大大提高。

而进入21世纪，自动化技术进入了计算机自动设计的年代。

自动化作为一种行为，是通过自动控制系统实现的。

系统是由相互作用、相互联系的若干个组成部分结合而成的具有特定功能的整体。

系统是一个广义的概念，它无处不在，无时不有。

大到宇宙，小到一个原子都可以看成一个系统。

系统可以是自然的，也可以是人造的。

自动控制系统是指能够实现“自动化”任务的设备，它是工程领域的人造系统。

自动控制系统通常由控制部分和控制对象组成。

一个典型的自动控制系统由以下不同功能的基本部分组成：（1）被控对象指控制系统所要控制的设备或过程，它的输出就是被控量，而被控量总是与自动控制系统的任务和目标紧密相连。

（2）给定环节产生给定输入信号的环节。

给定的输入信号通常与我们希望的被控量相关，它可以是一个定制，对应的控制系统就是恒值控制系统，希望控制系统的被控量稳定在一个固定值上；它也可以是一个变量，对应的控制系统是随动系统，希望被控量跟随给定输入信号变化。

自动化专业导论 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-《自动化专业导论》教学大纲学时：18 学分： 1课程类别：专业基础课（基础课程）课程编码：开设年级：大一（第一学期）撰写人：周妮娜审核人：胡皓一、课程说明本课程是轨道交通信号与控制专业的一门先修专业基础课。

本课程是面向一年级本科生、对于自动化学科、专业和技术背景的介绍性课程。

目的是通过课程讲授、自学和演示介绍或参观，使学生对自动化技术在电气工程专业、自动化专业、轨道交通信号与控制专业应用中的科学方法和手段有个初步而全面的了解认识，并对国内和本校轨道交通信号与控制专业的教学环境和教学思想有初步的认识，以便为今后四年乃至更长时间内的专业学习、交叉学科应用和研究打下基础，使学生学习工程技术课程的方法更合理，针对性更强，学习更主动，进一步促使学生热爱本专业正确应用自动化新技术。

二、教学目标通过本课程的设置使学生初步认识和了解自动化类专业，了解专业的培养目标和教学课程体系、课程在专业中的地位及课程之间的前后联系；了解本专业中的主要学科方向和各学科的领域范围、主要内容、发展现状及学科前沿。

四、教学方式本课程采用课堂讲授和参观实习相结合的教学方法。

在教学方法上通过参观实习，提高学生的学习兴趣和创新能力。

本课程布置的作业来自相关章节的课后思考题，每周布置作业，作业量2～3小时，主要针对本周所学习的内容以加深理解。

五、教材及参考资源1、使用教材周献中.自动化导论（第二版）.北京：科学出版社，2014.2、参考书目[1]万百五，自动化（专业）概论.武汉：武汉理工大学出版社，2010.[2]戴先中，自动化学科概论.北京：高等教育出版社,2006.六、教学基本内容第一章：培养目标和教学体系介绍[教学目的] 了解本专业的培养目标及教学要求。

[重点难点] 本专业培养要求。

[教学内容]第一节本科教育的总体培养目标和教学要求第二节电气工程专业、自动化专业的培养目标和课程体系第三节轨道交通信号与控制专业的培养目标和课程体系第四节本校轨道交通信号与控制专业的发展情况[考核目标] 每周布置作业，作业量1～2小时，主要针对基本概念。