我对自动化与计算机关系的看法

《我对自动化与计算机关系的看法》

2010级环境工程1班江莹100205011119

自动化以及计算机这两个词语对于我们来说并不陌生，究其原因，主要是因为在现代社会发展过程中，自动化和计算机的应用已经涉及到了生产生活的各个领域中。就自动化而言，工业自动化，农业自动化，服务自动化以及各种自动化设备在日常生活已随处可见，并且在军事、科学研究、交通运输、商业和生命系统中均有很广泛的应用。而计算机在高科技迅猛发展的今天，在各个领域中的广泛应用更加是毋庸置疑的。

自动化从定义上来讲，是指机械设备或系统在生产管理过程中，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，从而最终实现预期的目标。其关键的核心是系统与控制。从这一方面来看，自动化的应用使人类从危险的工作环境中解放出来，从而在一个更加安全的环境中工作，并且它在一定程度上扩展了人的器官功能，从而使工作效率得到了极大的提高。因此，自动化的广泛应用是农业、工业、以及国防和科学技术现代化快速发展的重要条件，同时也是各个领域不断发展进步提升的显著标志。

而计算机，简单的从定义上来讲，它指的是一种用于高速计算的电子计算机器，可以进行数值计算，也可以进行逻辑计算，与此同时，还具有存储记忆功能。计算机可以视为人类最伟大的发明之一，它的出现以及不断的发展更是在一步一步的不断地影响着人们的生产和生活，并且随着社会不断地发展，我们对计算机的应用也不再仅仅局限于数值和逻辑的计算和储存记忆，而是将其应用范围不断的扩大，因此，在现代社会中，无论是在经济领域，还是工农业领域，甚至是军事政治领域，计算机的应用的范围是非常广泛的。而计算机技术的成熟也与自动化技术一样从另外一个层面间接的可以反映出各个领域的快速发展的程度，也是各领域快速发展的另一个显著标志。

从上述对自动化和计算机两者的描述来看，我们不难发现自动化与计算机两者之间存在一定的联系，而这种联系究竟是什么，现将从以下几个方面进行阐述。

首先，计算机技术与自动化技术两者之间有着深厚的历史渊源，虽然在现在看来，自动化与计算机各自分别是一个独立的学科，但是自动化技术的发展受到了计算机技术的深刻影响这一点是毋庸置疑的。并且，在如今的自动化控制系统中，数字计算机这一部分已成为自动控制系统的一个重要组成部分。

其实，自动装置在我国出现已经很久了，比如说五千多年前的指南车，东汉时期的漏水转浑天仪等等，这些均是一些自动装置，但是在当时的社会状态下，由于各方面的原因，人们并没有形成自动化的意识与概念，所以对自动装置的进一步的利用与发展没有产生。而自动化的发展大致可以划分为三个时期：自动化技术形成、局部自动化、综合自动化。从18世纪末开始，一直到20世纪30年代，自动化技术开始逐步形成。随着第一次工业革命的蓬勃开展，各种机械设备中开始逐步引进了自动控制系统装置。在1788年，瓦特发明了离心式调速器，并将其与蒸汽机的阀门连接起来，从而构成蒸汽机的闭环自动控制系统，而这种系统采用的正是机械式的自动调速系统，与此同时，这项发明开创了自动调节装置应用的新纪元。这是自动化控制系统在工业生产应用过程中的一个显著的标志。在20世纪40到50年代，因为第二次世界大战的爆发，军事对先进的工业

生产技术产生了迫切的需要，由于满足各种军事需求，逐步出现了电子式控制器和自动化的仪表。于是在二战期间逐步形成了经典控制理论，从而开创了系统和控制这一新的科学领域，从而推动了自动化的发展。而这时自动化控制系统与电子技术两者之间最初的联系，虽然对这两者而言，在当时最主要的应用主要是在军事领域方面的应用，但是却对今后的自动化技术的发展却有着重要的推进作用。在1946年，世界上第一台电子计算机诞生，伴随其诞生的还有自动化控制技术的蓬勃发展。随着计算机软件及硬件技术的高速发展，人们惊叹于计算机强大的运算能力，而计算机技术的迅猛发展使人们从计算量大、计算复杂的束缚中挣脱出来，并为复杂的控制系统研究提供了条件，使得综合自动化变得可能。自20世纪70年代开始，随着微型计算机的不断发展，以及通讯技术和显示技术的不断进步，逐渐实现了计算机直接参与控制，从根本上改变了现代控制系统的面貌，极大地促进了现代控制理论和自动化技术的发展。

综上所述，从历史这一个层面上来说，自动化技术的发展经历了一个从最初的机械，然后到电子，最后到数字式电子计算机的过程，并在微型计算机时代达到了一个发展的高峰。因此，从一定程度上来讲，计算机技术对自动化技术的发展历程有着重要的影响，或者说自动化从某个层面上来讲是计算机技术的一个重大的分支。

其次，计算机技术在现代的自动化技术中有着广泛应用，这些应用使自动化技术在具体的生产工作过程中变得更加的科学高效。从微观层面上来讲，计算机技术的应用对自动控制系统的具体环节产生了巨大的影响，例如可编程控制器，它是一种以计算机技术为基础的新型工业控制装置，一种为适应工业控制环境而设计的专用计算机，它在自动化设备中得到了广泛的应用，对于实现复杂的控制性能起到了非常重要的作用。除此之外，它采用可以编制程序的存储器，从而来执行在其内部存储执行运算、计时、计数和算术运算等操作指令，并通过模拟式或数字式的输入和输出，从而达到控制各种类型的机械或生产过程的目的，使得各类型机械或生产过程中的控制器性能得到极大的提升。而从整个宏观层面上来讲，在整个工业生产过程中，计算机技术的应用对自动化技术的具体应用起到了显著的优化作用，使得整个工程无论是从设计，还是最后的运行都变得科学而且高效。例如计算机辅助工程（CAE），它就是通过对计算机技术的应用，从而来实现对一项复杂工程设计方案的精确试验、分析以及论证的目标，同时对正式施工进行全过程严格管理和监测的一种工程。它具体包括了计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助试验（CAT）、计算机辅助工艺过程设计（CAPP）以及计算机辅助制造（CAM）等等各个方面。并且在具体的应用过程中，采用参数优化的方法对方案的选择，从而使自动化设备从设计到施工的整个过程都变得更加的准确有效。

最后，计算机技术对自动化技术有着潜移默化的深远影响，并这种影响还将继续存在于自动化技术的未来发展过程中。通过对自动化技术和计算机技术的发展历史的分析，不难发现，自动化技术的发展与计算机技术的发展密切相关，并且在两门学科之间存在很多领域相互渗透并且相互交错的关系。并且从自动化的未来发展趋势来看，与计算机技术方向相关的自动化技术，如信息网络环境下的自动化、计算机集成制造系统、智能机器人等，都将成为未来自动化控制系统的重要发展方向。而单就这一点来说，智能控制就是一个很好的例子。智能控制指的是利用知识库、计算机模拟神经元等多种方法，对复杂的、难以建立有效的数学模型以及用常规的控制理论去进行定量的计算和分析，而必须采用定量方法与

定性方法相结合的控制方式。智能控制是自动化控制技术的最新发展阶段，也是计算机模拟人类智能进行控制的研究领域。所以说，自动化在今后的发展方向上与计算机技术的发展方向在一定层面上是相通的，并且在很大程度上，自动化的发展仍旧需要以计算机技术为主要的应用工具，使得自身能够得到更加高速的发展。

从以上三个方面来看，我们不难发现自动化与计算机两者之间确实存在着一些具体的联系。从发展历程上来看，计算机技术曾一度推动了自动化技术的提高，为自动化技术的发展作出了重要的贡献，并且计算机技术的应用始终存在于现代自动化技术中，使整个自动化技术在具体的应用过程中得到优化，而且计算机技术是自动化技术应用中的重要工具，在整个自动化技术中拥有着着不可取代的作用，并且对今后自动化的发展方向起着重要的作用。

参考文献：

1 刘复华《生机盎然的自动化园地》《自动化博览》1993年5月版

2 王瑞良《巴黎的交通安全守护神》《自动化博览》1997年5月版

3 翁素贞肖严娜《京九铁路客运自动化系统概况》《自动化博览》1997年5月版

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5 郑南宇，贾新春，袁泽剑《控制科学与技术的发展及思考》

6 蔡自兴《智能控制及移动机械人研究进程》中南大学报（科学版）

7 松景华《自动控制原理》

8 王志良《信息社会中的自动化新技术》

9 万百武《自动化概论》

10 胡寿松《自动控制原理》