1 自动化专业培养目标和人才素质要求
自动化专业培养和毕业要求

自动化专业培养和毕业要求自动化专业是一门涉及控制系统、机器人技术、传感器技术等领域的学科,培养学生具备自动化系统设计、开发与管理能力,以满足社会对自动化技术人才的需求。
本文将详细介绍自动化专业的培养和毕业要求。
1. 专业培养目标自动化专业的培养目标是培养具备扎实的数理基础和自动化专业知识,具备自动化系统设计、开发与管理能力,具备创新精神和团队协作能力的高级工程技术人才。
培养目标主要包括以下几个方面:(1)具备坚实的数理基础知识,包括数学、物理、电子电路、信号与系统等;(2)掌握自动化专业的核心知识,包括控制理论、传感器技术、电机与驱动技术、工业网络等;(3)具备自动化系统设计与开发能力,能够独立完成自动化系统的设计、开发和调试工作;(4)具备自动化系统管理能力,能够对自动化系统进行运行维护和性能优化;(5)具备创新精神和团队协作能力,能够参与科研项目和工程项目,解决实际问题。
2. 专业课程设置自动化专业的课程设置旨在培养学生的理论基础和实践能力。
主要课程包括:(1)数学基础:高等数学、线性代数、概率论与数理统计等;(2)物理基础:大学物理、电磁场与电磁波等;(3)电子电路:模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统等;(4)自动控制理论:控制系统原理、现代控制理论、自动控制原理等;(5)传感器技术:传感器原理与应用、传感器信号处理等;(6)电机与驱动技术:电机原理与控制、电机与传动系统等;(7)工业网络:工业以太网、现场总线技术等;(8)自动化系统设计与开发:自动化系统设计方法、自动化系统开发技术等。
3. 实践教学环节为了提高学生的实践能力,自动化专业设置了一系列实践教学环节,包括实验课程、实习和毕业设计。
实践教学环节的具体内容如下:(1)实验课程:通过开展实验课程,培养学生的实验能力和动手能力。
实验课程包括模拟电子实验、数字电子实验、控制系统实验等,学生可以通过实验掌握自动化系统的设计和调试技术。
自动化专业培养和毕业要求

自动化专业培养和毕业要求自动化专业培养目标和毕业要求是指在培养学生自动化专业知识和技能的过程中,所要达到的教育目标和毕业要求。
以下是对自动化专业培养和毕业要求的详细描述。
1. 培养目标:自动化专业的培养目标主要包括以下几个方面:a. 培养学生具备扎实的自动化专业基础知识,包括电子技术、控制理论、计算机技术等;b. 培养学生具备自动化系统设计、开辟和维护的能力;c. 培养学生具备解决实际工程问题的能力,包括自动化系统的故障排除和优化;d. 培养学生具备团队合作和沟通能力,能够在跨学科环境中工作;e. 培养学生具备终身学习和自我发展的能力,能够适应自动化技术的快速发展。
2. 毕业要求:为了确保学生在毕业时具备必要的能力和知识,自动化专业设定了以下毕业要求:a. 掌握自动化专业的基础知识和理论,包括电子技术、控制理论、计算机技术等;b. 具备自动化系统设计和开辟的能力,能够应用所学知识解决实际工程问题;c. 具备自动化系统的调试、运行和维护能力,能够独立进行故障排除和系统优化;d. 具备团队合作和沟通能力,能够与其他专业人员合作完成跨学科项目;e. 具备终身学习和自我发展的能力,能够跟上自动化技术的发展并不断提升自己的专业水平。
3. 课程设置:为了达到上述培养目标和毕业要求,自动化专业的课程设置包括以下几个方面:a. 基础课程:包括数学、物理、电子技术、控制理论等基础知识的学习;b. 专业核心课程:包括自动控制原理、数字电子技术、计算机控制技术等专业核心知识的学习;c. 专业选修课程:根据学生的兴趣和发展方向,选择相应的选修课程,如机器视觉、人工智能在自动化中的应用等;d. 实践环节:包括实验课程、实习和毕业设计等,通过实践培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
4. 实践教学:为了提高学生的实践能力,自动化专业注重实践教学的开展,包括以下几个方面:a. 实验课程:通过实验课程,让学生掌握自动化系统的实际操作和调试技巧;b. 实习:安排学生参加实习,使其能够接触真正的工程项目,了解自动化技术在实际应用中的具体情况;c. 毕业设计:通过毕业设计,培养学生独立解决实际工程问题的能力,加深对自动化专业知识的理解和应用。
自动化专业培养和毕业要求

自动化专业培养和毕业要求自动化专业是现代工程技术领域中的一门重要学科,培养学生具备自动化系统设计、开发和应用的能力,以满足社会对自动化技术人才的需求。
本文将详细介绍自动化专业的培养目标、课程设置、实践教学、毕业要求等方面的内容。
一、培养目标自动化专业旨在培养具备自动化系统设计、开发和应用能力的高级工程技术人才,具备以下能力和素质:1. 掌握自动化专业的基础理论和基本知识,具备较强的数学、物理和计算机科学基础;2. 具备系统分析和综合设计能力,能够设计和实现自动化系统的硬件和软件;3. 具备自动化系统的调试、测试和维护能力,能够解决自动化系统中的故障和问题;4. 具备团队合作和沟通能力,能够与其他专业人员有效协作;5. 具备自学和终身学习的能力,能够不断跟踪技术发展并适应工作需求。
二、课程设置自动化专业的课程设置主要包括以下几个方面:1. 基础课程:包括数学、物理、电路原理、信号与系统等基础课程,为后续专业课程打下坚实的理论基础;2. 专业核心课程:包括自动控制原理、数字电路与逻辑设计、传感器与检测技术、工业自动化系统等专业核心课程,重点培养学生的自动化系统设计和开发能力;3. 选修课程:根据学生的兴趣和发展方向,设置一定数量的选修课程,如机器人技术、智能控制、嵌入式系统等,以满足学生个性化的学习需求。
三、实践教学为了培养学生的实践能力,自动化专业设置了一系列实践教学环节:1. 实验课程:通过实验课程,学生可以学习和掌握自动化系统的实际操作和调试技巧,加深对理论知识的理解;2. 实习实训:学生将在企事业单位进行实习实训,通过参与实际项目,了解自动化系统在实际应用中的需求和挑战;3. 毕业设计:学生在毕业年级将进行一年的毕业设计项目,通过独立完成一个自动化系统的设计和实现,培养学生的综合能力和创新意识。
四、毕业要求自动化专业的毕业要求主要包括以下几个方面:1. 理论知识:学生应掌握自动化专业的基础理论和基本知识,具备较强的数学、物理和计算机科学基础;2. 技术能力:学生应具备自动化系统的设计、开发和应用能力,能够独立完成自动化系统的硬件和软件设计,并能够解决系统中的故障和问题;3. 实践能力:学生应具备实际操作和调试自动化系统的能力,能够运用所学知识解决实际问题;4. 创新意识:学生应具备创新思维和创新能力,能够在自动化领域中提出新的理念和解决方案;5. 团队合作能力:学生应具备团队合作和沟通能力,能够与其他专业人员有效协作;6. 终身学习能力:学生应具备自学和终身学习的能力,能够不断跟踪技术发展并适应工作需求。
自动化专业培养和毕业要求

自动化专业培养和毕业要求自动化专业是现代工程技术领域中的重要学科,培养具备自动化系统设计、开发、应用和管理能力的高级专业人才。
为了确保学生在毕业时具备必要的知识和技能,以下是自动化专业的培养和毕业要求的详细描述。
1. 专业培养目标:自动化专业旨在培养具备自动化系统设计、开发、应用和管理能力的高级专业人才,具备以下能力和素质:- 掌握自动化系统的基本理论和原理;- 具备自动化系统的设计、开发和调试能力;- 能够应用自动化技术解决实际问题;- 具备良好的团队合作和沟通能力;- 具备创新意识和实践能力;- 具备终身学习和自我发展的能力。
2. 课程设置:自动化专业的课程设置包括基础理论课程、专业核心课程和实践课程。
基础理论课程包括数学、物理、电路等;专业核心课程包括控制理论、信号处理、机器人学等;实践课程包括实验、项目设计等。
通过这些课程的学习,学生将掌握自动化系统的基本理论和应用技术。
3. 实践教学:自动化专业注重实践能力的培养,通过实验和项目设计等实践教学活动,学生将能够将所学的理论知识应用到实际问题中。
实践教学活动包括实验课程、实习、毕业设计等。
学生在实践教学中将学会使用自动化工具和软件,熟悉自动化系统的设计和调试过程。
4. 实习要求:自动化专业要求学生进行一定时间的实习,以增加实践经验和实际工作能力。
实习可以在企事业单位、科研机构等进行,学生在实习期间将参与实际项目的开发和应用,了解自动化技术在实际工程中的应用情况。
5. 毕业要求:自动化专业的毕业要求包括学分要求和毕业设计要求。
学分要求是指学生需要完成规定的学分,包括各类课程和实践教学活动;毕业设计要求是指学生需要完成一定的毕业设计项目,该项目可以是自动化系统的设计、开发和应用等。
6. 就业方向:自动化专业的毕业生可以在各个领域就业,包括制造业、能源领域、交通运输等。
毕业生可以从事自动化系统的设计与开发、自动化设备的维护与管理、自动化系统的应用与推广等工作。
自动化专业培养和毕业要求

自动化专业培养和毕业要求自动化专业是一门涉及自动控制、机器人技术、传感器技术、仪器仪表等领域的学科。
该专业培养学生具备扎实的理论基础和实践能力,能够在自动化领域进行研究、设计、开发和应用相关技术的能力。
一、培养目标自动化专业旨在培养具备自动化技术应用与研发能力的高级工程技术人才。
具体培养目标如下:1.具备坚实的数理基础和自动化专业知识,能够熟练运用相关理论和技术进行问题分析和解决;2.具备自动化系统设计、集成和优化的能力,能够独立进行自动化系统的设计与开发;3.具备自动化控制和机器人技术的应用能力,能够独立进行自动化设备的调试和维护;4.具备自动化项目管理和团队合作能力,能够组织和管理自动化项目的实施;5.具备良好的沟通能力和创新意识,能够适应自动化领域的发展和变化。
二、课程设置自动化专业的课程设置包括基础课程、专业核心课程和选修课程。
其中,基础课程主要包括数学、物理、电路原理等;专业核心课程主要包括自动控制原理、传感器技术、机器人学等;选修课程根据学生的兴趣和发展方向进行选择,如人工智能、图像处理等。
三、实践环节自动化专业注重实践能力的培养,学生需要参与一定的实践环节,包括实验课、实习和毕业设计等。
实验课旨在培养学生的实验操作和数据处理能力,实习则是学生在企事业单位进行一定时间的实践活动,毕业设计则要求学生独立完成一个自动化相关的项目,包括项目规划、设计、实施和评估等。
四、毕业要求自动化专业的毕业要求主要包括以下几个方面:1.理论知识:学生应具备扎实的自动化专业基础理论知识,能够熟练运用相关理论进行问题分析和解决。
2.实践能力:学生应具备自动化系统设计、集成和优化的能力,能够独立进行自动化系统的设计与开发,能够熟练运用自动化设备进行调试和维护。
3.团队合作能力:学生应具备自动化项目管理和团队合作能力,能够组织和管理自动化项目的实施。
4.创新意识:学生应具备良好的沟通能力和创新意识,能够适应自动化领域的发展和变化,能够提出创新的解决方案。
自动化专业培养目标

自动化专业培养目标自动化专业作为一个新兴的专业,它是工程技术结合信息技术、计算机技术、控制技术、通信技术和管理科学等多学科的综合应用,主要用于改善企业的工作效率,提高产品质量以及降低生产成本。
因此,自动化专业的培养目标是培养具有扎实的工程技术基础知识、系统的自动化系统设计与运行的管理知识、专业软件开发的应用能力、现代企业管理知识和管理能力以及推行优秀管理创新的能力的高素质应用型自动化工程技术人才。
首先,自动化专业培养目标是培养具有扎实的自动化专业基础理论知识。
自动化专业的基础理论知识主要包括自动化的基本概念、原理和方法、信息工程、控制理论以及机器人技术,学生需要系统的学习这些基础理论知识,掌握自动化系统设计与运行的基本知识,以及自动化设备、系统和技术应用的基本原理和方法。
其次,自动化专业培养目标是培养具有系统的自动化系统设计与运行的管理知识。
自动化系统设计与运行的管理知识包括:自动化系统的概念、特点及应用范围,系统设计的基本规划、过程及步骤,自动化仪表的安装布置及控制原理,自动化设备的维护、保养及维修,自动化系统的实时处理以及调试和维护的理论基础和方法,自动化系统的控制、管理和监控方法,以及自动化系统的安全及灾难性应急处理。
学生通过有效的学习,可以掌握自动化系统设计与运行的管理知识,为从事自动化系统设计与运行工作奠定基础。
第三,自动化专业培养目标是培养具有专业软件开发能力的技术研究人员。
专业软件开发包括研究和开发自动化应用程序,以高效的完成企业的自动化任务,具有设计和制定优秀的自动化系统及立项文件,以及推行自动化管理系统的成熟技能。
学生需要系统学习机器语言和计算机编程语言,掌握自动化软件设计与运行的知识,熟悉自动化系统的故障检测与诊断,懂得自动化设备的调试方法,从而用自动化的技术来解决企业的实际问题。
最后,自动化专业培养目标是培养具有现代企业管理知识和管理能力以及推行优秀管理创新的能力的高素质自动化工程技术人才。
自动化专业培养方案

2011级自动化专业培养方案(工学,电气信息类,080602)一、培养目标专业名称:自动化代码:080602本专业培养适应社会主义现代化建设需要,具有机电气工程及其自动化专业相关知识能力和综合素质,德、智、体、美、技全面发展,面向生产、管理、服务等第一线或实际岗位,并具有可持续发展潜力的高级工程应用型专门人才.二、培养要求毕业生能够在面向各种条件下企业生产一线从事自动化与控制系统中设备的设计、施工、维护、管理、研究、教育、投资和开发.1. 政治思想思想道德、文化修养和心理素质:具有高尚的道德品质、科学思想和人文素养,能体现哲理、情趣、品味、人格方面的较高修养,具有求真务实的科学态度以及实干创新的精神,具有树立科学的世界观和正确的人生观,愿为国家富强、民族振兴服务。
2。
知识要求具有基本的人文社会科学知识,熟悉哲学、政治学、经济学、社会学、法学等方面的基本知识,了解文学、艺术等方面的基础知识;熟练掌握一门外国语;具有较扎实的数学和自然科学基础,了解现代物理、信息科学、环境科学、心理学的基本知识,了解当代科学技术发展的其他主要方面和应用前景;掌握电路的基本原理和分析方法,掌握电子技术、计算机的基本原理和方法、画法几何与工程制图的基本原理,掌握控制理论,了解本专业的有关法规、规范与规程;了解本专业的发展动态和相邻学科的一般知识。
3. 能力要求具有综合应用各种手段(包括外语)查询资料、获取信息、拓展知识领域、继续学习的能力;具有应用语言、图表和计算机技术等进行工程表达和交流的基本能力;掌握至少一门计算机高级编程语言,具有应用计算机、常规测试仪器的基本能力;具有综合应用知识的能力,能够进行工程设计、设备维护和管理;经过一定环节的训练后,具有初步的科学研究或技术研究、应用开发等创新能力。
4。
身体素质(1)热爱社会主义祖国,拥护中国共产党的领导,掌握马列主义、毛泽东思想和邓小平理论的基本原理;愿为社会主义现代化建设服务、为人民服务;有为国家富强、民族昌盛而奋斗的志向和责任感;具有敬业爱岗、艰苦求实、热爱劳动、遵纪守法、团结合作的品质;具有良好的思想品德、社会公德和职业道德。
自动化专业人才培养方案

自动化专业人才培养方案一、培养目标本专业培养具有自动化工程及其相关学科领域等方面的基本理论、专业知识和基本技能,具有一定的获取知识和综合运用知识的能力,较强的解决实际工程问题的能力,能在运动控制或过程控制、检测与自动化仪表、智能系统、电气自动化、信息处理、管理与决策等方面从事系统开发、运行、维护、管理等技术工作的高素质应用型人才。
二、培养规格本专业学生初步树立科学的世界观和为人民服务的人生观,具有严谨治学、艰苦奋斗、求新务实的精神和热爱劳动、遵纪守法、自律谦让、团结合作的品质。
有较好的文化、道德修养和健康的心理素质,有良好的行为习惯和健康的体魄。
本专业学生主要学习电工技术、电子技术、控制工程、自动检测与仪表、信息处理、计算机与网络技术等方面的基本理论和基本知识,受到较好的工程实践基本训练,具有系统开发、运行、维护、管理的基本能力。
本专业毕业生应获得以下几方面的知识和能力:1、具有较扎实的自然科学基础,较好的人文、艺术和社会科学基础及文字表达能力和外语综合能力。
2、系统地掌握本专业领域必需的、较宽的技术基础理论知识,主要包括电路理论、电子技术、控制理论、信息处理、计算机软硬件基础及应用等。
3、较好地掌握运动控制或过程控制、电力电子技术及网络技术等方面的知识,具有本专业领域一定的专业知识和技能,了解本学科前言和发展趋势。
4、获得较好的系统开发、系统运行及系统维护方面的工程实践训练。
5、在本专业领域内具备一定的科技开发和组织管理能力,具有较强的工作适应能力。
三、学制与学分要求本专业本科标准学制为4年,实行3—7年的弹性学制。
学生至少应修满170学分,其中实践环节55学分。
四、授予学位工学学士。
五、专业主要课程本专业主要理论课程有:高等数学、大学物理、电路、模拟电路、数字电路、电机与拖动、自动控制原理、现代控制理论、信号与系统、电力电子技术、控制工程基础、过程控制系统、运动控制系统、微机原理与接口技术、计算机控制技术等。
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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。
控制科学与工程的核心问题是信息,包括信息提取、信息传播、信息处理、信息存储和信息利用等。
控制科学与工程和一般的信息学科不同,控制科学与工程是在理论上用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。
一般的信息学科研究信息的测度(Measure),并在此基础上研究实际系统中信息的有效传输和有效处理等问题(如编码、译码、信道容量及传输速率等)。
控制和通信存在不可分割的关系,人控制机器,或者计算机控制机器,都是一种双向的信息流的过程。
作为我国一级学科的控制科学与工程,下设有控制理论与控制工程、检测技术与自动化装置、系统工程、模式识别与智能系统和飞行器导航、制导与控制等二级学科(专业),见图1.1。
和不同的学科相结合,它形成了许多相互联系又相互区别的研究领域,例如飞机控制、导弹控制、卫星控制、船舶控制、车辆控制、交通自动化、通信系统自动化、化工自动化、冶金自动化、电力系统自动化、机械制造自动化、农业自动化、图书馆自动化、办公自动化和家庭自动化等等,如图1.2所示。
简而言之,自动化类专业是一个口径宽、适应面广的专业,具有明显的跨学科特点。
对实现我国工业、农业、国防和科学技术现代化、对迅速提升我国综合国力具有重要和积极的作用。
1.2 我国高等院校自动化类专业的培养目标高等院校指大学、专门学院和高等专科学校,所开展的教育活动称为高等教育。
高等教育是在全面的普通文化知识教育基础上给学生以高级的专门教育。
高等院校里任何一个专业的培养目标,就是这个专门教育活动的基本出发点和归宿,也是高等院校所培养人才在毕业时预期的素质特征。
如果把高等院校比喻为“工厂”,那么学生就是加工、生产出来的“产品”。
不同的专业培养目标,就是对“产品”功能、性能的不同要求。
受教育者(大学生)在学习过程中要按照这个目标接受教育、进行学习,在思想、知识、技能、能力、体魄等各方面严格要求自己。
工作单位也是根据这个目标评价和选择每一个毕业生;学生自己则要按照这个目标进行自我评价,选择适合自己发展的工作岗位。
我国高等院校自动化类专业的培养目标是:培养适合社会主义现代化建设需要,德智体全面发展,在控制理论、控制系统、生产过程自动化、人工智能与机器人控制等领域具有宽广理论基础和相关专门知识,具有创新和开拓精神的高级工程技术人才。
毕业生能在国民经济及国防各部门和行业从事信息及控制系统的研究、设计、集成、开发、制造和应用等工作。
大学生在校期间所接受的教育还是基本理论、基本技能和基本素质的训练。
若要想成为一名适合社会需要的人才,还需要经过一定的实践锻炼。
这就表明,学生在校学习期间,还需要发挥自己的主观能动性。
除了学好本专业规定的必修课和限定选修课外,要重视教学实践环节,还应该学习一些其他科学知识,以适应未来社会对专门人才不断变化的更高要求。
如果想成为成功的科技专家、科学家,还需要有意识地培养自己分析问题、解决问题的能力,不断提高自己的科学思维素质,形成积极向上的人生观。
热爱生活、关心集体、尊敬师长、关爱家人和朋友也是现代大学生应该具备的优良品质。
我国许多高等院校还培养自动化类专业硕士研究生、博士研究生,部分科研条件较好、师资力量较强的高等院校还设有控制科学与工程学科博士后流动站、国家重点实验室。
这对于那些想尽快成长的优秀大学生,提供了进一步学习和提高的机会。
显而易见,只有那些达到本专业培养目标的优秀大学生,才有资格进入硕士研究生、博士研究生阶段的学习。
1.3一些术语作为刚踏人大学校门的学生,会遇到越来越多的新名词、新概念。
为了便于他们更好、更快地了解本学科,也为了他们更深入地理解本专业的培养目标,以下本节简要地介绍一些重要的术语。
(1)科学科学(Science)是指对各种事实和现象进行观察、分类、归纳、演绎、分析、推理、计算和实验,从而发现规律,并对各种定量规律予以验证和公式化的知识体系。
科学的任务是揭示事物发展的客观规律,探求真理,作为人们改造世界的指南。
按传统观点,科学分为自然科学和社会科学两大类。
自然科学又可分为基础科学(Basic Science)和技术科学(Technological Science)两类。
基础科学包括数学、物理、化学、天文学、生物学等,技术科学包括电子学、电工学、固体力学、流体力学、机械学等。
在科学属性上,本学科属于技术科学。
专门从事科学研究的专家称为科学家(Scientist)。
(2)技术技术(Technology)是指人类根据生产实践经验和自然科学原理改变或控制其环境的手段和活动,是人类活动的一个专门领域。
技术的任务是利用和改造自然,以其生产的产品为人类服务。
其中,工程技术有机械、电气、能源、动力、化工、土木、计算机等;农业技术有种植、畜牧、造林、园艺等;医疗技术有中医、西医、临床等。
在技术属性上,本学科属于工程技术。
专门从事技术工作的专家称为技术家(Technologist),如工程师、农艺师、医师等。
(3)工程工程(Engineering)是指应用科学知识使自然资源最好地为人类服务的专门技术。
但工程不等同于技术,它还受到政治、经济、法律、美学等非技术内容的影响。
技术存在于工程之中。
工程有时也指具体的科研或建设项目(如三峡工程、都江堰工程等)。
专门从事工程活动的专家称为工程师(Engineer),当然是一种技术家。
工程师(包括其他技术家)和科学家的职责不同。
科学家的任务是如何认识,因而他可以选择自己感兴趣的研究课题;工程师的任务是如何实现,所以他必须解决面临的实际问题。
工程问题受到多方面因素的制约,工程师必须在多种可能方案中作出选择,谋求最可靠、最经济的解决方法。
许多工程问题有深远的社会影响。
(4)系统系统(System)是指由相互关联、相互制约、相互影响的一些部分组成的具有某种功能的有机整体。
如果构成系统的组成部分本身也是系统,则称为原系统的子系统。
原系统也可以是更大系统的子系统。
对于一个具体的系统,系统以外的部分称为系统环境,系统与系统环境的分界称为系统边界。
系统环境对系统的作用称为系统输入,系统对系统环境的作用称为系统输出。
系统是本学科乃至整个现代科学技术一个非常重要的概念。
随着科学技术的发展,出现了越来越多的大型,复杂的系统,推动、产生了一门新的工程技术学科——系统工程(Systems Engineering)。
正如以上提到的,在学科分类上,系统工程是控制科学与工程一级学科下的二级学科。
(5)信息信息(1nformation)是指符号、信号或消息所包含的内容,用来消除对客观事物认识的不确定性。
信息普遍存在于自然界、人类社会敢人的思维之中。
早在1948年,信息论的创始人C香农(Shannon)把信息定义为信源的不定度。
即对信宿(接受信息的系统)而言,未收到消息前不知道信源(产生信息的系统)发出的是什么信息,只有收到消启后才能消除信源的不定度。
这里,消息是信息的载体。
1950年,控制论的创始人N.维纳认为,信息是人们在与客观世界相互作用过程中与客观世界进行交换的内容的名称。
这里交换的还是消息或信号。
(6)控制控制(Control)是指为了改善系统的性能或达到特定的目的,通过信息的采集和加工而施加到系统的作用。
可以把所有的系统分为不可控系统和可控系统两类,前者是指无法进行人工控制、干预的系统,后者是指可以进行人工控制、干预的系统。
可控系统由控制部分和被控对象组成,两者往往形成双向的信息流联系。
控制部分一般由传感器(Sensor)、控制器(Controller)和执行器(Actuator)组成。
传感器用来采集信息,并把它变换到合适的形式,传送到控制器。
控制器用来加工信息、产生控制信号,这是控制系统的核心。
执行器则将控制器产生的控制信号进行放大和变换,以此产生控制作用,最终施加到被控对象上。
通常把进入可控系统的信息加工成控制信息的规则,称为控制算法(Algorithm)。
设计和实现控制算法是控制理论中最重要的研究课题。
在可控系统中实现控制算法的部件称为控制器,设计和研制各种控制器则是控制工程最重要的任务。
(7)反馈反馈(Feedback)是指将系统的实际输出和期望输出进行比较,形成误差,从而为确定下一步的控制行为提供依据。
实际上,反馈是一切自然系统、生物系统、社会系统的普遍属性,反馈的过程是信息传递的过程。
反馈控制是一种最基本的控制方式。
如果反馈信息(系统实际输出)是使系统输出的误差逐渐减少,则称为负反馈;反之,称为正反馈。
反馈控制又称为闭环控制,与此完全不同的控制方式是开环控制,或称程序控制,它按事先规定的顺序或逻辑控制系统。
这两种控制方式在实际中都有广泛的应用。
(8)调节调节(ReguLation)是指通过系统的反馈信息自动校正系统的误差,使诸如温度、速度、压力或位置等参量保持恒定或在给定范围之内的过程。