自动化专业概论
自动化专业概论论文

自动化专业概论论文自动化专业概论概述:自动化专业是一门涉及机械、电子、计算机等多学科的交叉学科,旨在研究和应用自动化技术,提高生产和工程领域的效率和质量。
本文将介绍自动化专业的概念、历史、发展趋势、学科构成以及在不同领域的应用等方面。
1. 概念:自动化是指利用各种控制系统和设备,实现对生产、工程或过程的自动化控制和管理。
它通过采集和处理各种信号,实时监测和调整工程系统的运行状态,以实现自动化控制和优化。
2. 历史:自动化的发展可以追溯到工业革命时期。
最早的自动化设备是由机械和水力驱动的,如自动纺织机、自动织布机等。
随着电气技术和电子技术的发展,自动化技术得到了进一步的推广和应用,如自动化生产线、自动控制系统等。
3. 发展趋势:随着信息技术的不断进步,自动化技术也在不断发展和创新。
当前的自动化技术主要包括传感器技术、控制技术、人机交互技术、智能算法等。
未来的发展趋势将更加注重人工智能和大数据的应用,实现更智能、高效的自动化系统。
4. 学科构成:自动化专业主要包括以下几个学科:控制理论与控制工程、自动化仪器与设备、自动化系统工程、人机交互与人工智能、机器人技术与应用等。
学生在学习过程中将接触到这些学科的基本理论和应用技术。
5. 应用领域:自动化技术在各个领域都有广泛的应用。
在制造业中,自动化生产线可以提高生产效率和产品质量;在交通运输领域,自动驾驶技术可以提高交通安全和运输效率;在医疗领域,自动化医疗设备可以提高医疗效果和患者体验等。
6. 未来展望:随着科技的不断进步,自动化技术将在更多领域得到应用和发展。
未来,自动化专业的研究方向将更加注重人工智能、机器学习和大数据分析等领域的应用,为实现智能化、自动化的社会做出更大的贡献。
结论:自动化专业是一门涉及多学科的交叉学科,通过研究和应用自动化技术,提高生产和工程领域的效率和质量。
自动化技术的发展趋势将更加注重人工智能和大数据的应用,实现更智能、高效的自动化系统。
自动化专业概论范文

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。
自动化专业概论论文

自动化专业概论论文自动化专业概论一、引言自动化技术是现代工业发展的重要支撑,具有广泛的应用前景。
本文旨在对自动化专业进行概论,介绍其基本概念、发展历程、应用领域以及未来发展趋势。
二、自动化的基本概念自动化是指利用各种技术手段,使系统在不需要人工干预的情况下,能够自动完成一系列操作和控制任务的过程。
它涵盖了传感器、执行器、控制系统等多个方面的技术。
三、自动化的发展历程1. 工业革命前的手工生产阶段:人工劳动是主要生产方式,效率低下。
2. 机械化阶段:工业革命推动了机械化的发展,提高了生产效率。
3. 自动化阶段:随着电子技术的发展,自动化技术逐渐应用于工业生产中,实现了生产过程的自动化控制。
4. 信息化阶段:计算机技术的飞速发展使得自动化系统具备了更强的信息处理和决策能力。
四、自动化的应用领域1. 工业制造:自动化技术在工厂生产线上的应用,可以提高生产效率、降低成本。
2. 交通运输:自动驾驶技术的发展,使得汽车、航空器等交通工具能够实现自主导航和智能控制。
3. 医疗卫生:自动化技术在医疗设备、手术机器人等方面的应用,提高了医疗效率和精准度。
4. 家居生活:智能家居系统的出现,使得家庭生活更加便捷和舒适。
五、自动化专业的学科体系自动化专业是一门综合性学科,涵盖了电子技术、控制理论、计算机科学等多个学科的知识。
其主要学科包括:1. 传感器与执行器技术:研究各种传感器和执行器的原理、设计和应用。
2. 控制理论与方法:研究系统的控制原理、控制方法和控制算法。
3. 自动化系统与设备:研究自动化系统的构建、调试和维护。
4. 人工智能与机器学习:研究利用人工智能和机器学习技术实现自动化控制。
六、自动化专业的未来发展趋势1. 智能化发展:随着人工智能技术的不断进步,自动化系统将更加智能化,具备更强的学习和决策能力。
2. 人机协同:自动化系统将更加注重与人的互动,实现人机协同工作,提高工作效率和人机体验。
3. 跨学科融合:自动化专业将与其他学科进行深度融合,如机器人学、生物医学工程等,形成新的交叉学科领域。
自动化专业概论论文

自动化专业概论论文一、引言自动化技术是现代工程技术中的重要组成部分,广泛应用于各个领域。
本文旨在介绍自动化专业的基本概念、发展历程以及相关应用领域,以便读者对自动化专业有一个全面的了解。
二、自动化专业的定义与发展自动化是一门综合性学科,涉及电子技术、计算机技术、控制理论等多个学科的知识。
它的主要目标是利用各种技术手段,实现对系统、过程或设备的自动控制和运行。
自动化专业的发展可以追溯到20世纪初,随着科学技术的不断进步,自动化技术也得到了广泛的应用和发展。
三、自动化专业的基本概念1. 控制系统:控制系统是自动化技术的核心概念之一,它由传感器、执行器、控制器和反馈装置等组成,用于监测和调节系统的输出。
2. 自动化过程:自动化过程是指通过自动化技术实现对某一系统或设备的自动控制和运行的过程。
3. 自动化设备:自动化设备是指应用自动化技术的各种设备和机器,如机械臂、自动化生产线等。
四、自动化专业的应用领域自动化技术在各个领域都有广泛的应用,以下列举了几个常见的应用领域:1. 工业自动化:工业自动化是自动化技术最早应用的领域之一,它包括工厂自动化、流水线自动化等。
2. 农业自动化:农业自动化利用自动化技术提高农业生产效率,包括农业机械化、智能农业等。
3. 建筑自动化:建筑自动化通过自动化设备和系统实现对建筑物的智能化管理和控制。
4. 交通运输自动化:交通运输自动化应用于交通管理、智能交通系统等领域,提高交通效率和安全性。
5. 医疗自动化:医疗自动化利用自动化技术提高医疗设备的精确度和效率,如手术机器人、医疗器械自动化等。
五、自动化专业的未来发展趋势随着科技的不断进步,自动化技术将在未来有更广阔的应用前景。
以下是自动化专业未来发展的几个趋势:1. 智能化:自动化设备将越来越智能化,能够更好地适应复杂环境和任务需求。
2. 人机协作:自动化设备将与人类进行更紧密的协作,实现人机共存共赢。
3. 大数据与人工智能:自动化技术将与大数据和人工智能相结合,实现更高效的数据处理和决策。
《自动化专业概论》读书笔记

《自动化专业概论》读书笔记自动化专业概论读书笔记引言概述:自动化专业是一门涉及电子、计算机科学、机械工程等多个学科的综合性学科。
它研究如何利用技术手段实现对机器、工艺过程或系统的自动控制和运行。
本文将从五个方面介绍自动化专业的基本概念、发展历程、应用领域、技术挑战和未来发展趋势。
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各种技术手段,通过传感器感知环境信息、通过控制器进行决策和执行动作,实现对机器、工艺过程或系统的自动控制和运行。
1.2 自动化系统的组成自动化系统主要由传感器、执行器、控制器和通信网络等组成。
传感器负责感知环境信息,执行器负责执行动作,控制器负责决策和控制,通信网络负责传输信息。
1.3 自动化技术的基础自动化技术的基础包括传感技术、控制技术、信息处理技术和通信技术。
传感技术用于感知环境信息,控制技术用于决策和控制,信息处理技术用于对数据进行处理和分析,通信技术用于传输信息。
二、自动化专业的发展历程2.1 自动化的起源自动化的起源可以追溯到工业革命时期。
当时人们开始使用机械设备替代人力,实现生产过程的自动化。
2.2 自动化的发展阶段自动化的发展经历了控制技术、信息技术和网络技术的不断进步。
从最初的机械控制到电气控制,再到计算机控制和网络控制,自动化技术得到了极大的发展。
2.3 自动化专业的应用领域自动化技术广泛应用于制造业、交通运输、能源、环境保护、医疗卫生等领域。
它可以提高生产效率、降低能耗、提高产品质量、改善工作环境等。
三、自动化专业的应用领域3.1 制造业自动化制造业自动化是自动化技术应用最广泛的领域之一。
它包括工业机器人、自动化生产线、智能制造等,可以实现生产过程的高效、精确和灵活控制。
3.2 交通运输自动化交通运输自动化主要包括智能交通系统、自动驾驶技术等。
它可以提高交通运输的安全性、效率和舒适性,减少交通事故和交通拥堵问题。
3.3 能源自动化能源自动化主要应用于电力系统、石油化工等领域。
自动化专业(学科)概论

动态偏差(超调量)
Mp
ym1 r 100% 20% r
2.间接型性能指标
∞
Q 0 e(t ) dt
(1)绝对误差的矩的积分 (2)绝对误差的二阶矩的积分 (3)误差平方的矩的积分 (4)误差平方的二阶矩的积分
Q tts e(t) dt 0
Q tts 2 e(t) dt 0
专业是学科的一个方向,当把学科分得很 细时,学科与专业就成为同义词了。
1.3 自动化专业的历史沿革
1948年 维纳教授发表《控制论》——控制理论形成 1954年 钱学森教授发表《工程控制论》 1956年 清华、西交大成立工业企业电气化
—— 形成自动化专业 1958年 清华等建立自动控制系,如航空自动控制系 1958年 华北电力大学建立热工测量及其自动化专业 1998年 各院校把原来的与自动化相关的专业更名为
=1101010011101010011101101
3、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。
可控系统
不可控系统
4、数学模型
用来描述系统中各物理量的变化及相互作用、相 互制约关系的数学表达式称为系统的数学模型
数学模型种类:
状态空间、微分方程、差分方程、脉冲响应、传 递函数、频率响应模型等
2.1.1 系统的基本组成结构
(1)被控对象(控制对象) 系 统所要控制的设备或过程,它的 输出称为被控量,它的输入称为 控制量 (2)测量环节(传感器) 将被 控量检测出来并传送给控制环节 的装置 (3)控制环节(控制器) 它的 功能是根据偏差信号,决策如何 去操作被控对象,使得被控量达 到所希望的目标 (4)执行环节(执行器) 按控 制环节的控制决策,具体实现对 被控对象的操作,如阀门、挡板 等。
自动化专业概论论文

自动化专业概论论文自动化专业概论引言概述:自动化专业是一门涉及自动控制、机器人技术、人工智能等领域的学科。
随着科技的不断发展,自动化在各行各业中扮演着越来越重要的角色。
本文将从五个部分来详细阐述自动化专业的概况。
一、自动化专业的背景与定义1.1 自动化专业的起源和发展历程1.2 自动化专业的定义和范围1.3 自动化专业的重要性和应用领域二、自动化专业的核心知识与技术2.1 控制理论与方法2.2 传感器与执行器技术2.3 人工智能与机器学习三、自动化专业的学科交叉与发展趋势3.1 自动化与计算机科学的交叉3.2 自动化与机械工程的交叉3.3 自动化专业的未来发展趋势四、自动化专业的就业前景与发展方向4.1 自动化专业的就业领域和岗位4.2 自动化专业的薪资水平和职业发展空间4.3 自动化专业的创业机会和创新方向五、自动化专业的学习与培养5.1 自动化专业的学习内容和课程设置5.2 自动化专业的实践与实习机会5.3 自动化专业的学习方法和发展建议结论:自动化专业是一个涉及多个学科交叉的前沿学科,具有广阔的应用前景和发展空间。
通过学习自动化专业,可以掌握控制理论与方法、传感器与执行器技术、人工智能与机器学习等核心知识与技术。
自动化专业的学科交叉与发展趋势也为学生提供了更多的发展机会。
就业前景方面,自动化专业毕业生可以在各行各业中找到就业机会,并且薪资水平和职业发展空间也较为广阔。
为了更好地学习和培养自动化专业,学生需要注重实践与实习机会,并且采取科学的学习方法和发展建议。
总之,自动化专业是一个充满挑战和机遇的领域,对于未来科技发展和社会进步具有重要的意义。
自动化专业概论论文

自动化专业概论论文一、引言自动化技术是现代科技发展的重要组成部分,它在各个领域都发挥着重要的作用。
本文旨在介绍自动化专业的概况,包括自动化的定义、发展历程、应用领域和未来发展趋势等方面。
二、自动化的定义自动化是指通过计算机技术和控制系统,实现对工业生产、交通运输、农业生产、家庭生活等各个领域的自动化控制和管理。
它通过自动化设备和系统,取代人力劳动,提高生产效率和质量,并降低成本。
三、自动化的发展历程自动化技术的发展可以追溯到19世纪末的工业革命时期。
随着机械工业的发展,人们开始尝试用机械设备代替人力劳动,从而实现生产过程的自动化。
20世纪50年代,随着计算机技术的发展,自动化技术得到了进一步的推广和应用。
现代自动化技术已经涵盖了工业自动化、交通自动化、农业自动化、家居自动化等多个领域。
四、自动化的应用领域4.1 工业自动化工业自动化是自动化技术最早应用的领域之一。
它包括生产线自动化、机器人技术、自动化控制系统等。
通过工业自动化,可以实现生产过程的高效、精确和稳定,提高产品质量和生产效率。
4.2 交通自动化交通自动化是指利用自动化技术对交通运输系统进行控制和管理。
例如,自动驾驶汽车、智能交通信号灯等都属于交通自动化的应用。
交通自动化可以提高交通系统的安全性、效率和舒适性。
4.3 农业自动化农业自动化是指利用自动化技术对农业生产过程进行控制和管理。
例如,自动化灌溉系统、智能化农机等都属于农业自动化的应用。
农业自动化可以提高农业生产的效率和产量,减少对环境的影响。
4.4 家居自动化家居自动化是指利用自动化技术对家庭生活进行控制和管理。
例如,智能家居系统可以实现对照明、空调、安防等设备的远程控制和管理。
家居自动化可以提高家庭生活的便利性和舒适性。
五、自动化的未来发展趋势5.1 智能化随着人工智能和大数据技术的发展,自动化技术将越来越智能化。
未来的自动化设备和系统将具备更强的学习、判断和决策能力,能够更好地适应复杂多变的环境。
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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。
现代工业正向复杂化、高速化、大型化、网络化发展,面临大量复杂的控制对象和越来越高的控制性能要求,需要先进的复杂系统建模与控制技术;控制、优化、调度、管理、决策一体化的企业综合自动化理论与技术;鲁棒控制、自适应控制等先进控制理论;网络化环境下的复杂工业过程故障诊断与监测技术等。
本学科在进行上述领域理论研究的同时,还通过多学科的交叉和融合研究基于人工智能、神经网络、小波分析等多种建模、控制、优化技术和算法,而且着重致力于解决工业实际中的重大关键技术问题。
控制理论与控制工程专业介绍本学科针对各类复杂控制问题,
研究和发展新的控制理论和控制技术。
目前的研究重点涵盖了从学科前沿基础研究到高技术应用的不同层次,包括复杂系统的控制理论;流程工业建模、控制与优化;空间信息处理;生产自动化与智能机器人等。
本学科所在的自动化系设有鲁棒与非线性控制研究室、计算机集成制造研究室、过程控制研究室、复杂系统控制研究室、智能控制研究室、网络技术与控制工程研究室,以及工业过程综合自动化实验室、机器人与自动化实验室、网络与仿真系统实验室、Rockwell自动化实验室,可以进行数字仿真、控制系统计算机辅助分析与设计、实时控制及优化等方面的实验研究。
主要就业去向为国内外科研机构、IT及其它高新技术产业。
2、导航、制导与控制
主要研究方向有:制导与系统仿真,惯导测试设备及测试方法,飞行器控制,导航技术,鲁棒控制与非线性控制,智能检测处理与控制,变结构控制,特种机器人及智能系统,工业过程控制,指挥作战辅助决策与仿真系统,图像制导技术,卫星控制技术等
3、检测技术与自动化装置:
本学科是以控制装置为对象,以被控对象信息获取和处理为核心,研究控制系统部件及其它应用的理论、方法和技术的一门科学。
随着我国工业现代化的进展,特别是高新技术的采用,该学科在国民经济工业建设中的地位日益重要。
本学科的主要研究方向为:管道在线探伤技术、计算机视觉(图像)检测技术与系统、智能测
控与优化技术研究、现代检测技术及装置、光电检测技术及仪器和智能仪器及网络化测控系统。
4、模式识别与智能系统
该学科是在自动控制、模式识别、人工智能、图像处理和计算机科学等学科基础上发展起来的新型交叉学科。
该学科以信息处理与模式识别的理论技术为核心,探索对各种信息进行处理、分类、理解,并在此基础上构造具有某些智能特性的系统或装置的方法、途径与实现。
模式识别与智能系统是一门理论与实际紧密结合,具有广泛应用价值的控制科学与工程的重要学科分支。
1)图像分割、分析和目标识别
(2)图像数据的编码和传输
(3)多维数据的分析、融合与可视化
(4)图像检索与目标跟踪
(5)图像隐藏与加密技术
(6)生物医学图像处理
5、系统工程
实现系统最优化的科学。
1957年前后正式定名。
1960年左右形成体系。
是一门高度综合性的管理工程技术,涉及应用数学(如最优化方法、概率论、网络理论等)、基础理论(如信息论、控制论、可靠性理论等)、系统技术(如系统模拟、通信系统等)以及经济学、管理学、社会学、心理学等各种学科。
系统工程的主要任
务是根据总体协调的需要,把自然科学和社会科学中的基础思想、理论、策略、方法等从横的方面联系起来,应用现代数学和电子计算机等工具,对系统的构成要素、组织结构、信息交换和自动控制等功能进行分析研究,借以达到最优化设计,最优控制和最优管理的目标。
系统工程大致可分为系统开发、系统制造和系统运用等
3个阶段,而每一个阶段又可分为若干小的阶段或步骤。
系统工程的基本方法是:系统分析、系统设计与系统的综合评价(性能、费用和时间等)。
系统工程的应用日趋广泛,至20世纪70年代已发展成许多分支,如经营管理系统工程、后勤系统工程、行政系统工程、科研系统工程、环境系统工程、军事系统工程等。
推荐高校:由于自动化专业的社会急需性,许多综合性大学和几乎所有的理工科大学都开设了自动化专业,其中,清华大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、浙江大学和东北大学代表了我国高等院校中自动化学科的最高水平。
自动化学科的覆盖面非常宽泛,各高校的专业实力及其侧重点可能有很大差异。
自动化专业整体实力走在国内前列的高校,除前述的清华等5所大学以外,还有以下高校:东南大学、北京航空航天大学、西安交通大学、国防科技大学、北京理工大学、华中科技大学、西北工业大学、南京理工大学、中南大学、中国科学技术大学等。
这些高校的自动化专业在国内高校中称得上是佼佼者,但是也有各自特长。
就业范围:工作领域不受行业限制。
自动化专业毕业生的就业
领域非常宽泛,可到高科技开发公司、科研院(所)、外资企业、邮电、通讯、电力、交通、金融、外贸、环保、城建等多个部门和行业工作,特别适合在高新科技领域从事科技开发工作。
毕业生也可从事与电气工程有关的电力系统、智能测控系统、计算机与自动控制装置,电子装置的设计、运行与维护、信息处理、试验分析、科研、管理和教育等工作。
由于自动化专业的实用性,到国内外大型企业公司就业成为本科毕业生的首选。
例如有不少毕业生到微软、摩托罗拉、西门子、朗讯、华为、中兴、联想、普天等国内外知名企业从事信息技术的研发和管理工作,成为高级白领;也有人进入国家级技术研究单位如航天集团从事自动化系统设计和研究工作,成为国家的航天栋梁之材。
作者:黄伟
学号:0909122327
班级:自动化1205。