自动化学科概论-第3
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自动化专业概论范文自动化专业是近年来兴起的一门新兴学科,涵盖了机械、电子、计算机、信息等多个领域的知识与技术。
本文将对自动化专业进行概论,包括自动化的定义、自动化系统及其要素、自动化专业的发展和应用前景等方面进行介绍。
自动化可以简单地定义为利用先进的技术手段实现人机交互、机器自主决策和执行任务的一种方式。
它旨在提高生产效率、减少人力资源投入和提高产品质量。
自动化技术广泛应用于工业生产、交通运输、农业、医疗卫生等各个领域,对提高社会生产力和改善人类生活水平具有重要意义。
自动化系统是实现自动化的关键,它由传感器、执行器、控制器和决策器等要素组成。
传感器用于采集环境信息和物体状态,执行器用于实现动作控制,控制器用于对传感器信息进行处理和决策器用于制定行动方案。
这些要素通过信息传递和处理实现了系统的自动化运行。
自动化专业的发展离不开各个学科领域的支持。
机械设计与制造、电气工程、计算机科学和技术等学科为自动化专业提供了强大的基础。
机械设计与制造领域的发展为自动化提供了基础设施,电气工程的进步使得电子传感器和执行器的性能得到了提高,计算机科学的快速发展则为自动化系统提供了高性能的控制和决策能力。
随着自动化技术的不断进步和应用场景的扩大,自动化专业的发展和应用前景变得越来越广阔。
在工业领域,自动化技术可以实现生产线的智能化和自动化控制,提高生产效率和产品质量;在交通运输领域,自动化技术可以实现车辆的自主导航和自动驾驶,提高交通安全和节约能耗;在农业领域,自动化技术可以实现农田的无人化管理和精准农业,提高农产品质量和产量。
当然,自动化技术的广泛应用也带来了一些挑战和问题。
首先,自动化系统的设计和开发需要跨学科的合作,需要工程师们对多个领域的知识和技术进行融合和创新;其次,自动化系统的安全性和可靠性是一个重要的考量因素,特别是在涉及到人身安全和财产安全的场景中;最后,自动化技术的推广和普及需要大量的投入和支持,包括政策支持、人才培养和产业链的完善等。
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)。
自动化学科概论姓名:赵聪杰班级:自卓越2012学号:12671062251)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、控制和系统,控制与系统不但是自动化科学与技术与其他学科技术最大的不同点,更是自动化对其他许多科学技术发展所做的重要贡献所在。
控制的核心是反馈。
自动化专业的特点:强弱电并重,软硬件兼顾,控制理论和实际系统相结合,面向运动控制、过程控制和其他控制,使学生的知识面宽、基础扎实,适应面宽。
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:开环控制与闭环控制的区别就在于控制系统中有无反馈环节,所谓闭环控制就是存在反馈环节的控制。
这样的系统能够适时地检测控制的输出结果,并将检测到的信息通过反馈环节反映到输入端,调整输入量,达到修正控制误差、提高控制精确度的目的。
比例调节作用: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。
积分调节作用:是使系统消除稳态误差,提高误差度。
因为有误差,积分调节就进行,直至无差。
积分调节停止。
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。
微分调节作用: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。
微分作用不能单独作用,需与另外两种调节规律相结合,组成PD或PID控制器。
为了使系统更加稳定,易于调节往往使三者结合起来组成P(比例)I(积分)D(微分)闭环控制系统。
3)“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培养教学计划,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的?你准备如何学好这些课程?答: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换为工程应用技术;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。
自动化专业概论(合集5篇)第一篇:自动化专业概论自动化专业概论自动化专业属于电气信息类的一个专业,它是以自动控制理论为基础,以计算机技术、微电子技术、电力电子技术、传感器技术等现代科学技术为主要控制手段,组成各种自动化控制装置和系统,实现工业生产和社会生活自动化,是国民经济建设和人民生活急需的专业。
培养目标:本专业培养学生具备电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、系统工程、计算机技术与应用和网络技术等较宽广领域的工程技术基础和一定的专业知识,能在运动控制、工业过程控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术、信息处理管理与决策等领域从事系统分析、系统设计、系统运行、科技开发及研究等方面工作的高级工程技术人才。
主要课程:电路原理、电子技术基础、计算机原理及应用、计算机软件技术基础、过程工程基础、电机与电力拖动基础、电力电子技术、自动控制理论、信号与系统分析、过程检测及仪表、运筹学、计算机仿真、计算机网络、过程控制、运动控制、系统辨识基础、计算机控制系统、系统工程导论、人工智能导论等从目前的形势来看,自动化技术和电子计算机技术关系十分密切,相互渗透的趋势日益明显。
然而,从发展过程来看,自动化技术要早于计算机技术。
计算机技术大量出现之前,工业自动化技术已经大量应用在工业生产和电力系统控制等方面,实现了电力代替人力完成工业生产和电力系统的自动控制。
随着电子计算机技术突飞猛进的发展,自动化技术从根本上发生了深刻变化,并大量应用于人类生产和生活的各个角落,真正使人类进入了信息社会。
因此,自动化专业作为信息类学科的重要组成部分,二十年来是非常走俏的,尤其是最近几年,自动化和计算机、电子等信息类专业已成为高等院校工科专业中不争的龙头老大。
按照教育部划分标准,自动化专业主要涵盖以下5个学科方向:控制理论与控制工程、模式识别与智能系统、系统工程、检测技术与自动化装置、导航制导与控制。
1、控制理论与控制工程控制理论与控制工程是控制科学与工程一级学科的基础和核心。
《自动化专业概论》课程教学大纲课程代码:ABJD0401课程中文名称:自动化专业概论课程英文名称:IntrodUCtiOntoAutomation课程性质:必修课程学分数:0.5学分课程学时数:8学时授课对象:自动化专业本课程的前导课程:《高中物理》等一、课程简介本课程是一门必修的学科基础课。
开设这门课程目的是让学生尽早了解自动化专业知识研究的范畴、历史起源和应用领域,增强学习的针对性,提高学习兴趣。
通过学习该课程后,让学生熟悉自动控制系统的类型和组成、基本控制方法、控制与自动化技术应用范畴,从而初步达到了解自动化专业开设的目的和意义。
二、教学基本内容和要求1 .自动化的概念和发展简史课程教学内容:控制和自动化的概念,我国古代自动装置和自动化水平以及控制和自动化技术发展简史。
课程的重点、难点:控制和自动化定义,我国古代自动装置的工作原理。
课程教学要求:了解控制和自动化技术发展简史。
理解我国古代自动装置的工作原理。
熟悉控制和自动化的定义。
2 .自动控制系统的类型和组成课程教学内容:恒值自动调节系统,程序自动控制系统,随动系统,自动控制系统的组成,自动化仪表,计算机控制,自动控制等。
课程的重点、难点:恒值自动调节系统、程序自动控制系统和随动系统的特征和定义,自动控制系统的组成,自动控制的概念。
课程教学要求:了解恒值自动调节系统、程序自动控制系统和随动系统的特征和定义。
理解恒值自动调节系统、程序自动控制系统和随动系统的工作原理、计算机控制和自动控制的概念。
掌握自动控制系统的组成结构知识。
3 .基本的控制方法课程教学内容:自动控制系统的行为描述,PID控制,最优控制,自适应控制,智能控制,系统辨识,网络化控制系统。
课程的重点、难点:PID控制、最优控制、自适应控制、智能控制和系统辨识概念和定义。
课程教学要求:了解PID控制、最优控制、自适应控制、智能控制和系统辨识概念。
理解PID控制、最优控制、自适应控制、智能控制和系统辨识的实质。
自动化专业导论引言概述:自动化是一门涵盖多学科知识的综合性学科,它研究如何利用计算机、仪器和控制系统来实现自动控制和自动操作。
随着科技的不断发展,自动化在各个领域都得到了广泛应用,成为现代工业和社会发展的重要支撑。
本文将从五个方面介绍自动化专业的基本概念、应用领域、学科内容、就业前景和发展趋势。
一、自动化专业的基本概念1.1 自动化的定义自动化是指利用计算机、仪器和控制系统来实现对生产过程、工业设备和社会系统的自动控制和自动操作的技术和方法。
1.2 自动化的特点自动化具有高效性、精确性、可靠性和灵便性等特点,能够提高生产效率、降低生产成本、改善产品质量和工作环境。
1.3 自动化的发展历程自动化起源于工业革命,经历了机械自动化、电气自动化和计算机自动化三个阶段的发展,并逐渐向智能化、网络化和集成化方向发展。
二、自动化专业的应用领域2.1 工业自动化工业自动化是自动化技术最早和最广泛应用的领域,它包括生产线自动化、机器人技术、工艺控制和过程优化等方面,广泛应用于创造业、能源行业和交通运输等领域。
2.2 智能家居与智能城市随着物联网和人工智能的发展,智能家居和智能城市成为自动化技术的新应用领域,通过智能传感器和自动控制系统,实现家居设备和城市基础设施的智能化管理和优化。
2.3 医疗与健康自动化技术在医疗领域的应用越来越广泛,如医疗设备的自动化控制、医疗信息系统的建设和医疗机器人的应用等,为医疗服务和健康管理提供了新的手段和方法。
三、自动化专业的学科内容3.1 控制理论与方法控制理论是自动化专业的核心学科,包括传统的控制理论、现代控制理论和智能控制理论等,研究如何设计和实现自动控制系统。
3.2 传感器与测量技术传感器与测量技术是自动化系统的重要组成部份,研究如何利用传感器获取被控对象的信息,并通过测量技术对其进行准确的测量和监测。
3.3 人工智能与机器学习人工智能和机器学习是自动化专业的新兴学科,研究如何利用计算机和算法摹拟人类的智能行为和学习能力,实现自动化系统的智能化和自适应。