自动化1
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1 专业培养目标和人才素质要求1.1自动化和自动化类专业所谓自动化(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地进行操作或运行。
广义地讲,自动化还包括模拟或再现人的智能活动。
自动化技术广泛用于工业、农业、国防、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务以及家庭等各方面。
采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,而且能扩展、放大人的功能和创造新的功能,极大地提高劳动生产率,增强人类认识世界和改造世界的能力。
因此,自动化是一个国家或社会现代化水平的重要标志。
与自动化密切相关的一个术语是自动控制(Automatic Control),两者既有联系,但也有一定的区别。
自动控制是关于受控系统的分析、设计和运行的理论和技术。
一般地说,自动化主要研究的是人造系统的控制问题,自动控制则除了上述研究外,还研究社会、经济、生物、环境等非人造系统的控制问题。
例如生物控制、经济控制、社会控制及人口控制等,显然这些都不能归入自动化的研究领域。
不过人们提到自动控制,通常是指工程系统的控制,在这个意义上自动化和自动控制是相近的。
目前,在我国的高等院校中,有的设置的是自动化系,有的设置的是自动控制系,它们都是同样属性的系别。
为了强调信息(Informatron)在自动化或自动控制中的重要作用,有的高等院校将该类专业系名取为信息与控制工程系。
在系统总结自动控制中反馈等思想的基础上,1948年N.维纳(Wiener)提出了控制论(Cybernelics),将控制论定义为“研究动物和机器中控制和通信的科学”。
但随着电子计算机技术的高速发展和应用,控制论已经成为研究各类系统中共同的控制规律的科学。
由于自动化或自动控制具有明显的工程特点,一般又将本学科称为控制科学与工程(Control Science and Technology),以此作为本类专业较有包容性的统称。
2018-2019-1《线性代数》课外练习题18自动化2018-11-22一、考试题目类型:单项选择、填空、计算、解方程、分析题 考试时间: 120分钟,总分:100分 二、考试要点(将来划分为:基础训练、强化练习等模块) 第一章 行列式A 熟练求逆序数;B 熟练求行列式的值;D 、会利用行列式的代数余子式来按行或按列展开行列式;E 、会利用克拉默法则求解线性方程组;F 、熟练利用行列式六个主要性质对行列式化简。
1. 设按自然数从小到大为标准排列,则排列4753216的逆序数是 。
2. 排列2 4 ⋅ ⋅ ⋅ (2n )1 3 ⋅ ⋅ ⋅ (2n -1); 的逆序数为: 。
3. 0000020ka b c d e f gh=( ) 4. 若111221222a a a a =,则121122213030031a a a a --的值为( )。
4. 计算行列式(1)efwfbfye wy byxexw xb---,(2)111122222111122222-+-+x x y y,(3)000000a bc d e f g h kl,(4)aaD n 11⋅⋅⋅=, 其中对角线上元素都是a , 未写出的元素都是0;7.求行列式的余子式相关问题:如n 阶行列式的n-1阶余子式共有多少个? 8. 某个元素的余子式是什么?行列式如何用其余子式来表示等问题。
9、n 阶行列式的n-1阶余子式共有( )个,n-2阶余子式共有( )个,10、已知四阶行列式D 中第2行元素依次为2,-1, 0,1, 它们的余子式分别为5, 3, 4,-7 则D 的值为 。
11. 当系数行列式不等于零时,可用克拉默法则求解线性方程组的解,这样求得的解一般是唯一一组解。
12. 计算行列式10020020100000002011L L L M NM M M L L解答:按最后一列展开,2010*20092010202011*2011*(1)2010!2011!201000=-=L L MNM ML13. 计算行列式的值 2222222222222222)3()2()1()3()2()1()3()2()1()3()2()1(++++++++++++d d d d c c c cb b b b a a a a 解1. 2222222222222222)3()2()12()3()2()12()3()2()12()3()2()12(++++++++++++++++=d d d d d c c c c c b b b b ba a a a a 左边 9644129644129644129644122222141312++++++++++++---d d d d c c c c b b b b a a a a c c c c c c964496449644964422222++++++++d d dd c c c cb b b ba a a a 分成二项按第二列964419644196441964412222+++++++++d d d c c c b b b a a a949494949464222224232423dd c c b b a a c c c c c c c c ----第二项第一项6416416416412222=+d dd c c c b b b a a a解2 444444422222220001a d a c ab a a d ac a b a ad a c a b a---------=左边 =)()()(222222222222222a d d a c c a b b a d a c a b a d a c a b ---------=)()()(111))()((222a d d a c c a b b ad ac ab a d ac a b ++++++---=⨯---))()((a d a c a b)()()()()(00122222a b b a d d a b b a c c a b b bd b c a b +-++-++--+=⨯-----))()()()((b d b c a d a c a b)()()()(112222b d a b bd d b c a b bc c ++++++++ =))()()()((d b c b d a c a b a -----))((d c b a d c +++-14.15. 计算行列式的值解答:).1(!1∑=+n k kkn a nn a aaaaaa a a a a a a a a a Dnn nn nn n n n+-+++=----121121121121121ΛΛMM M M ΛΛ解:将原行列式的每一列拆成两个子列,共可构成n 2个行列式,这些行列式大部分为零,只有n+1个不为零。
自动化专业介绍1自动化专业是一门涵盖了电子、计算机、测控、机械等多学科交叉的新兴领域,它的目的是通过人造的方式实现生产、生活等各种活动的自动化。
其主要研究对象是自动化系统,即由控制器、执行机构、传感器及通信网络等构成的具有一定自主性、智能性的系统,并通过自动控制方法来实现生产及管理等相关活动的自动化。
本文将对自动化专业进行详细介绍。
一、学科特点自动化专业是一个跨学科、交叉学科的综合应用领域,包含了电子、计算机、机械、控制等多学科,它的主要特点如下:(1)综合性:自动化主要研究自动化控制理论、自动化系统、自动检测和自动化应用等多个方面的知识;(2)应用性:自动化专业是一门应用性极强的学科,它的研究所得能够直接应用到生产、工作、生活等各个领域中;(3)前沿性:随着科学技术的不断发展,自动化专业也在不断地更新换代,涉及的领域越来越广泛,研究甚至已经扩展到人工智能等领域中;(4)实践性:自动化专业要求学生不仅要掌握理论知识,同时还要具备实践能力,通过实践训练来提高自身的实践能力,做到知行合一。
二、培养目标自动化专业的培养目标是向学生系统地传授自动化工程领域的知识和技能,培养学生掌握现代自动化理论和实际应用,使他们能够在此领域中进行科研与开发工作,并具备相关行业的高端技术实践能力和创新能力。
具体来说,自动化专业的培养目标包括以下几个方面:(1)熟练掌握自动化基础理论、电子技术、计算机技术、机械控制技术等相关知识;(2)掌握与自动化科技密切相关的软件开发、硬件设计与开发等技能;(3)能够在自动化科技领域中开展科学研究、技术开发、工程设计等工作;(4)熟悉相关的国际标准和规范,具有较强的跨学科合作能力和团队精神;(5)具有创新思维和创新能力,具备一定的科学素养和综合素质。
三、主要课程自动化专业的主要课程包括数学、物理、机械、电子、计算机、控制等多个方面,其中主要包括以下几个方面的学科:(1)自动化基础课程:自动控制原理、现代控制理论、自动化测量与检测、数字信号处理等。
1.水电厂在电力系统中的作用:1担负系统的调频、调峰任务。
电能不能大量存储,其生产、输送、分配和消耗必须在同一时间内完成。
为了保持系统的频率在规定的范围内,系统中就必须有一部份发电站和发机电组随负荷的变化而改变出力。
以维持系统内发出的功率和与消耗的功率平衡。
对于变化幅度不大的负荷,频率的调整任务主要是由发机电组的调速装置来完成。
对于变化幅度较大、带有冲击性质的负荷,则需要有专门的电站或者机组来承担调频的任务。
2担负系统的备用容量。
具有一定的备用容量,是电力系统进行频率调整和机组间负荷经济分配的前提。
由于所有发机电组不可能全部不间断地投入运行,而且投入运行的发机电组也不是都能按额定容量工作,故系统中的电源容量并不一定等于所有发机电组额定容量的总和。
为了保证供电可靠性和电能质量,系统的电源容量应大于包括网损和发电站自用电在内的系统总负荷。
2.电力系统备用容量分类:1负荷备用。
用于调整系统中短时的负荷波动,并满足计划外负荷增加的需要。
这种备用容量应根据系统负荷的大小、运行经验和系统中各类用户的比重来确定,普通为系统最大负荷的2%—5%。
2事故备用。
用于代替系统中发生事故的发电设备,以便维持系统的正常供电。
事故备用容量与系统容量、发机电台数、单机容量、各类型发电站的比重和供电可靠性的要求等因素有关,一般约为系统最大负荷5%—10%,并不应小于系统中最大一台机组的容量。
3检修备用。
是为定期检修发电设备而设置的,与负荷性质、机组台数、检修时间长短及设备新旧程度有关。
3.水电厂自动运行的内容:1自动控制水轮发机电组的运行,实现开停机和并列、发电转调相和调相转发电等自动控制程序。
2自动维持水轮发机电组的经济运行。
3完成对水轮发机电组及其辅助设备运行工况的监视和对辅助设备的自动控制。
4完成对主要电气设备(如主变压器、母线和输电路线等)的控制、监视和保护。
5完成对水工建造物运行工况的控制和监视,如闸门工作状态的控制和监视,拦污栅是否阻塞的监视,上下游水位的测量监视、引水压力钢管的保护等。
什么是自动化它的定义与意义是什么(一)引言概述:自动化是一种应用科学与技术的方法,通过使用机械、电力、电子、计算机等设备和系统,以取代或辅助人力完成各种生产活动和工作任务的过程。
自动化的定义和意义在不同领域和行业有着各自的特点和侧重点。
本文将从技术发展、工业应用、经济效益、社会影响和未来趋势等五个方面阐述自动化的定义和意义。
正文:一、技术发展:1. 自动化技术的起源和发展2. 自动化技术在工业生产中的重要性3. 自动化技术的核心原理和方法4. 自动控制系统的组成和运行原理5. 高级自动化技术的研究和应用前景二、工业应用:1. 自动化在生产制造领域的应用范围和方式2. 自动化设备和系统在工业生产中的角色和效果3. 自动化生产线的构建和优化4. 自动化工艺与传统工艺的比较5. 自动化对工业生产效率和质量的影响三、经济效益:1. 自动化对企业生产成本的降低2. 自动化对生产效率的提高3. 自动化对产品质量的提升4. 自动化对市场竞争力的增强5. 自动化对人力资源利用的优化四、社会影响:1. 自动化对就业的影响与挑战2. 自动化对劳动力结构的调整3. 自动化对社会经济发展的推动4. 自动化对环境保护和资源利用的影响5. 自动化对生活方式和社会文化的影响五、未来趋势:1. 智能制造与自动化的融合趋势2. 自动化与物联网、大数据、人工智能的结合3. 自动化在服务业和农业领域的应用前景4. 自动化对人机协作和人类工作的未来影响5. 自动化持续创新与发展的挑战与机遇总结:自动化是一种通过科学技术手段实现生产活动和工作任务的机械化和无人化。
它在工业生产中扮演着重要的角色,能够提高生产效率、降低生产成本、优化资源利用等。
然而,自动化也对就业、社会经济结构、环境影响等方面带来了巨大的影响和挑战。
未来,随着智能制造、物联网和人工智能的发展,自动化将继续推动科技进步并改变人类工作与生活方式。
1化工自动化的主要内容:自动检测,自动保护,自动操纵,自动控制。
2自动控制系统的组成:被控对象,测量元件及变送器,控制器,执行器。
3方框图1. 环节:完成一个独立功能的元件或设备。
2. 被控变量y :生产过程中需要保持恒定的工艺参数,如上例中的液位。
3. 给定值x :被控变量希望保持的具体数值。
4. 操纵变量q:具体实现控制作用的参数,如上例中的流量。
5. 操纵剂:流入或流出被控对象用以控制被控变量的物料或能量。
6. 干扰作用f :影响被控变量偏离给定值的一切外来因素。
7. 输入、输出:凡是一个环节所受到的作用称为该环节的输入,而该作用在环节中引起的变化成为该环节的输出。
8. 控制作用:执行器输出q 的变化。
9. 偏差信号e :e=x-z4负反馈:系统输出为被控变量,它通过测量变送装置送又回到系统的输入端,这种把输出信号又引回到输入端的做法称为“负反馈”。
5自动控制系统是具有负反馈的闭环系负反馈是自动控制技术最基本的概念和手段6A 分析报警 C 电导率控制 F 流量比I 电流指示M 水分R 放射性记录T 温度传送7自动控制系统的分类按被控参数分类:流量控制、温度控制、压力控制、物位控制按控制规律分类:比例控制、比例微分控制、比例积分控制、、比例积分微分控制按照工艺过程对被控参数的要求是否变化分:定值控制系统,随动控制系统,程序控制系统8自动控制系统过渡过程的几种基本形式:非周期衰减过程衰减震荡,等幅震荡放散震荡二1研究过程的特性,就是用数学的方法来描述出过程输入量与输出量之间的关系,这种过程特性的数学描述就称为对象特性的数学模型。
2建模方法:机理建模,经验建模,混合建模。
3描述过程特性的参数:放大系数K时间常数T滞后时间τ当对象受到阶跃输入后,被控变量达到新的稳态值的63.2%所需的时间,就是时间常数T 当过程受到阶跃输入作用后,被控变量保持初始速度变化,达到新的稳态值所需要的时间。
从加入输入作用后,经过3T时间,液位已经变化了全部变化范围的95%,这时,可以近似地认为动态过程基本结束。
未来四年自动化之路
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对于刚接触自动化的我们,何谓自动化?自动化的应用?自动化学科人才该具备哪些技能?这些都是我们所疑惑的。
自动化(Automation)是指机器人或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动地进行操作或运行。
自动化主要研究的是人造系统的控制问题,基于对自动化控制专业与工业自动化的演变和延伸,自动化专业不仅侧重强电、而且侧重弱电,理论与应用并重。
自动化技术广泛应用于工业、农业、国防、科学研究、交通设备、商业、医疗服务以及家庭等各方面。
N.维纳于1948年在系统总结自动控制中反馈等思想的基础上提出的控制论(Cybernetics),即自动化最重要的指导思想。
随着电子计算机的高速发展与应用,控制论早已成为研究各类系统中共同的控制规律的科学。
我国著名科学家钱学森创造性地发展了控制论,于1945年出版的《工程控制论》一书,对现代科学与技术产生了深远影响。
与其他工科类专业所不同的是,自动化科学与技术主要关注信息获取、信息传播、信息处理、信息存储和信息应用的信息流问题。
从中我们知道,自动化与一般的信息科学很相似,但并不是我们所看到的,自动化专业是面向实际系统,研究信息的获取、处理和利用的方法和技术,特别着重于对系统行为进行干涉与控制以实现人们期望的目标。
在理论上,学科用比较抽象的方式来研究一切控制系统的信息传输和信息处理的特点和规律,研究不同的控制规律达到不同的控制目的。
从上我们提到最多的莫过于控制,原因是因为自动化学科的核心和基础便是自动控制。
那何又为自动控制呢?自动控制是关于受控系统的分析,设计和运行的理论和技术。
采用自动化技术,能使生产设备或过程中实现自动化,增强人类认识世界和改造世界的能力!在已设置好的程序或规律下运用机器人或装置,极大
地提高了生产率和产品的质量,改善了劳动条件。
如今,自动化已成为一个国家或社会现代化水平的重要标志。
自动化是一个口径宽,适应面广的专业,其原因之一是由于其设置的学科很广泛,主要有一个一级学科:控制科学与工程(ControlScience and Technology),下设五个二级学科:控制理论与控制工程、检测技术与自动化、系统工程、模式识别与智能、飞行器导航、制导与控制。
和不同的学科结合,它形成了许多相互联系又相互区别的研究领域。
自动化按时期可分经典控制理论、现代控制理论。
经典控制理论基于代数稳定判据和传递频率响应的频率法判据,加上W.Evans 于1948年的根轨迹法(Root locus Method),演变适宜于单变量控制问题的经典控制理论。
但随着复杂工业、复杂工业过程和航天技术的自动控制问题,各变量控制系统的分析和综合问题,经典控制理论已无法解决,从而,诞生出现代控制论。
现代控制理论是基于JI.庞特里亚金提出的极大值原理、R.贝尔曼的动态规划,由R.卡尔曼提出能控论和能观性地两个概念,具有一次型性能指标的线性反馈律,为线性自动控制给出了最优调节器的概念。
以上这些新概念和新方法标志着现代控制理论的诞生!
自动化的应用领域十分广泛,但学习的也很广泛。
所以,想学好自动化这门学科,必须要花更多的时间去用心学。
首先高数是要学好的,以后的信号处理、电
磁场、电力系统、DSP等不同方向的专业课都用得着。
专业基础课最重要的就是电路分析、模拟电路、数字电路。
这3门课一定要学好。
这3门课一般都是大一下学期到大三上学期开设,对大多数对电子知识还了解不多的我们来说,通常是学得一知半解,迷迷糊糊。
所以,会在开课之前或是开课的同时读一两本通俗浅显的综合介绍电子知识的书籍。
当然除了看书,还要足够重视动手实践。
电路、模电、数电这些课程进行的同时都会同时开设一些课程试验,肯定会珍惜这个动手机会好好弄一弄。
接触专业课的学习之后,我们应对工业仪表、可编程控制器、过程
控制、智能控制、分布式计算机控制系统、现代控制理论等专业课程有较深的了解。
并能够针对具体的应用对象设计合理的控制下同,应能进行参数整定和调试。
在学习专业课程的同时,我们还应该要重视拓宽知识面,可以积极参与自动化专业的专题讲座课,补足自己的其他课程的不足。
自动化这门学科的学习是一个长过程,其过程必不可免会出现挫折,例如考试失利...可是,这并不代表你就失败了。
自动化专业所需的人才需要坚毅的意志。
所以,在学习的过程,我并不会因为一两次的失败就会放弃,因为失败是成功之母。
努力去创新,因为我们是自动化人,竭力去竞争,因为我们流的是自动化的热血。
在学习自动化理论课程的时候,静下心仔细去听课上老师所说的,课下可参考关于自动控制等相关的书籍,补充知识量。
进行金工实习的过程中,避免出现懒惰的现象,多动手,多动脑,将自己所学的知识全部运用。
现代科学和技术的发展,我们不能再只学习简单专业课程,不能只熟悉专业内容,还要能熟练掌握计算机,包括对操作系统、编程语言、数据库、计算机网络等熟练掌握。
通过以上的介绍,查阅了相关的书籍、资料,现在的我对即将要走的四年之路并不茫然,对即将接触的自动化专业课程并不害怕,虽然我现在学习的只是简单的基本概念,并没有接触专业内容,但早已充满热情,去面对我即将接触的未来,去体验自动控制带来的非凡体验。
我坚信,自动化的未来是由我们创造的。
为了这个目标,我会不懈努力!。