电子技术的发展与应用综述
电气工程及其自动化毕业论文文献综述

电气工程及其自动化毕业论文文献综述引言:电气工程及其自动化作为一门广泛应用于各个领域的学科,在当代社会中扮演着重要的角色。
本文旨在通过对电气工程及其自动化领域的相关文献进行综述,探讨该领域的前沿研究进展、主要应用领域以及未来发展方向,为电气工程及其自动化领域的研究、应用和教学提供参考。
一、智能电网技术的发展及应用智能电网(Smart Grid)是当前电气工程及其自动化领域的研究热点之一。
智能电网通过引入信息技术和通信技术,实现对能源的高效管理和优化利用。
在智能电网技术的发展中,例如智能电表、分布式能源管理系统和电网保护自动化装置等方面取得了重要进展,并在能源领域的供电、调度、储能等方面发挥着重要作用。
二、电力系统稳定性研究电力系统稳定性是电气工程及其自动化领域中关于电力系统安全运行的关键问题之一。
通过分析电力系统中的发电机、变电站、输电线路等关键设备的可靠性和稳定性,可以保障电力系统的供电可靠性和安全性。
针对电力系统稳定性问题,研究者通过模型建立和分析,提出了一系列可行的解决方案,如控制设计、优化算法和故障检测技术等。
三、电力系统保护技术研究电力系统保护技术是电气工程及其自动化领域中非常重要的研究方向。
电力系统保护技术主要涉及到电力系统中各类故障的检测与定位、故障信息处理以及保护设备的选型等问题。
通过对电力系统保护技术的研究,可以提高电力系统的安全性、稳定性和可靠性,为电力系统的正常运行提供有力的保障。
四、电力电子技术的应用电力电子技术是电气工程及其自动化领域中的重要分支,涉及DC/AC变换器、交流电机驱动、逆变器等技术。
近年来,电力电子技术在可再生能源发电系统、电动汽车充电技术、高压直流输电系统等领域得到了广泛应用。
通过电力电子技术的发展和应用,可以提高电力系统的能量转换效率和控制精度。
五、人工智能技术在电气工程中的应用人工智能技术在电气工程及其自动化领域中的应用日益广泛。
例如,基于人工智能技术的电力系统故障诊断、电力系统优化调度、电力负荷预测等领域取得了显著的成果。
综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状1. 引言1.1 电力电子技术在电力系统中的重要性电力电子技术在电力系统中的重要性体现在多个方面。
电力电子技术可以实现电力系统的高效能转换。
传统的电力系统中,能源的传输和转换过程存在能量损耗和效率低下的问题。
而通过应用先进的电力电子技术,可以实现电能的高效转换,提高系统的能源利用率。
电力电子技术还可以提高电力系统的稳定性和可靠性。
在传统电力系统中,电网的运行容易受到外部因素的影响,导致电能供给不稳定,造成供电问题。
通过引入电力电子技术,可以实现电力系统的智能化控制和优化管理,提高系统的稳定性和可靠性。
电力电子技术在电力系统中的应用具有重要意义,不仅可以提高系统的效率和稳定性,还可以推动电力系统向智能化、可持续发展的方向迈进。
1.2 电力电子技术发展的背景电力电子技术是指利用电子器件和电子电路来控制和转换电力的技术。
在电力系统中,电力电子技术的应用越来越广泛,其发展已经成为电力系统发展的重要驱动力。
电力电子技术的背景可以追溯到20世纪60年代,当时电力系统开始面临一系列新的挑战,如电力负载的快速增长、电力系统的不稳定性、传统直流和交流系统的柔性度不足等问题。
为了应对这些挑战,研究者们开始积极探索新的电力转换技术,逐渐形成了现代电力电子技术。
现代电力电子技术主要包括功率半导体器件、PWM调制技术、微电网技术、智能电网技术等。
这些技术的发展为电力系统的稳定运行、高效能利用、智能化管理提供了重要支持。
随着可再生能源的快速发展和成熟,电力电子技术在可再生能源集成和智能电网建设中也扮演着至关重要的角色。
电力电子技术的背景是电力系统发展的需要,是科技进步和市场需求的结果,是实现清洁、可靠、高效能源供应的必然选择。
【字数:234】2. 正文2.1 传统电力系统存在的问题1. 能效低下:传统电力系统在能源传输和转换过程中存在能量损耗严重的问题,导致能效较低。
在电力系统中,直流到交流的转换、电压调节和功率转换都需要耗费大量能量。
综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状现代电力电子技术是指利用半导体器件和电子电路技术来实现对电能的控制、调节和变换的一种技术。
随着电力系统的不断发展和变化,电力电子技术逐渐成为电力系统的关键技术之一。
它在电力系统中的应用已经成为提高电力系统效率、稳定性和可靠性的重要手段之一。
本文将对现代电力电子技术在电力系统中的发展现状进行综述,以期为相关领域的研究和发展提供参考。
现代电力电子技术在电力系统中有着广泛的应用,主要包括以下几个方面:1. 柔性直流输电技术柔性直流输电技术利用了电力电子器件的优势,实现了电力系统的控制和灵活性,提高了系统的稳定性和可靠性。
通过柔性直流输电技术,可以实现电力系统的电能调度和电能优化,提高了电力系统的运行效率。
2. 智能电网技术智能电网技术是近年来电力系统中的热点研究领域之一。
电力电子技术在智能电网技术中发挥着重要作用,可以实现对电力系统的监测、控制和调节,提高了电网的稳定性和安全性。
智能电网技术还可以实现对分布式能源的集成和管理,促进新能源的大规模应用。
3. 高压直流输电技术高压直流输电技术是利用电力电子技术实现电能的长距离传输的一种技术。
由于高压直流输电技术具有输电损耗小、占地少、环保等优势,因此在远距离大容量输电方面具有得天独厚的优势。
4. 变频调速技术变频调速技术是利用电力电子技术实现对电机转速的调节和控制的一种技术。
变频调速技术在工业生产和交通运输等领域有着广泛的应用,可以提高设备的运行效率和节能减排的效果。
1. 电力电子器件的发展随着半导体器件技术的不断提高,各种电力电子器件的性能不断改善,功率密度不断提高,损耗不断降低。
目前,IGBT、GaN、SiC等新型器件已经在电力电子领域中得到广泛应用,为电力电子技术的发展提供了更为丰富和多样的选择。
2. 控制技术的发展电力电子技术的发展离不开控制技术的支撑。
随着数字信号处理技术、智能控制算法等方面的不断改进,电力电子技术的控制性能不断提高,控制精度不断提高,控制速度不断提高,控制可靠性不断提高。
电子信息工程研究热点及趋势综述

电子信息工程研究热点及趋势综述电子信息工程是现代科技的重要领域之一,涵盖了广泛的学科和研究方向。
随着科技的发展和创新的推动,电子信息工程领域的研究热点和趋势也在不断变化。
本文将对电子信息工程领域的研究热点及趋势进行综述,并探讨未来的发展方向。
1. 人工智能与机器学习人工智能和机器学习是当前研究的热点,也是电子信息工程领域的重点研究方向。
通过利用大数据和深度学习算法,人工智能在图像识别、语音识别、自然语言处理等方面取得了重要的突破。
未来,人工智能将在智能交通、智能制造、智能医疗等领域得到更广泛的应用。
2. 物联网技术物联网技术是将传感器、通信技术和互联网相结合的重要技术,已经渗透到了我们的生活中。
物联网技术的热点研究方向包括无线传感网络、数据安全与隐私保护、物联网系统架构等。
未来,物联网将深入到各个行业,实现万物互联,为人们提供更加智能、便利的生活方式。
3. 集成电路设计与制造集成电路是电子信息工程领域的核心技术之一,对于现代电子产品的发展起到了重要的推动作用。
集成电路设计与制造的研究热点主要集中在超大规模集成电路(VLSI)设计、射频集成电路设计等方面。
随着电子产品的日新月异,未来集成电路设计与制造将迎来更高的集成度、更低的功耗以及更高的可靠性要求。
4. 光通信与光电器件随着信息传输速度的不断提高,光通信作为一种高速、大容量传输方式备受关注。
光通信的研究热点主要包括高速光通信系统、光纤通信网络、光纤传感技术等方面。
光电器件作为光通信领域的重要组成部分,也在不断发展。
未来,光通信与光电器件将继续研究新的材料和结构,以满足更高的传输速率和更广泛的应用需求。
5. 人机交互技术人机交互技术是研究人与计算机之间交互方式的领域,目前已经涌现出一些研究热点。
虚拟现实技术、增强现实技术以及自然用户界面等都是最近研究的热点方向。
在未来,人机交互技术将更加注重用户体验和智能化,为人们创造更加自然、便捷的交互方式。
6. 数据科学与大数据分析数据科学和大数据分析在电子信息工程领域也占据着重要地位。
电子信息工程中的网络与通信技术发展综述

电子信息工程中的网络与通信技术发展综述近年来,随着信息技术的快速发展,电子信息工程中的网络与通信技术也取得了长足的进步。
本文将对网络与通信技术的发展进行综述,以展示其在电子信息工程领域的重要性和应用前景。
一、网络技术的发展1. 互联网技术发展互联网技术是网络技术中最具影响力的一项,它的出现极大地改变了人们的生活方式和工作方式。
互联网的发展经历了从狭义的因特网到广义的互联网的演进过程,现如今已成为人们日常生活的重要组成部分。
互联网的快速发展,推动了电子商务、在线教育、社交媒体等相关产业的繁荣。
2. 无线通信技术的进步随着移动通信技术的不断发展,无线通信已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
从2G、3G、4G到如今的5G,无线通信技术实现了高速度、低延迟和大容量的数据传输,极大地促进了信息传播和互联互通。
3. 物联网技术的崛起物联网技术是近年来网络技术领域的重要创新,它将各种物体与互联网进行连接,实现了智能化、自动化的管理和控制。
物联网的发展为各行各业带来了巨大的变革,包括智能家居、智慧城市、智能工厂等领域的发展。
二、通信技术的发展1. 光纤通信技术的进步光纤通信技术是目前最快、最可靠的通信传输方式之一。
光纤通信技术以其高带宽、低衰减、抗干扰等优势,广泛应用于电信、广播电视、数据传输等领域。
随着光纤通信技术的不断突破,更高速、更低成本的传输方式将进一步推动通信技术的发展。
2. 卫星通信技术的发展卫星通信技术作为一种远程通信方式,在信息传输、广播电视、天气预报等方面发挥着重要作用。
随着卫星通信技术的不断改进,卫星通信的带宽和数据传输速度逐渐提高,进一步促进了全球通信的无缝连接。
3. 5G通信技术的崛起5G通信技术是近年来通信技术领域的重要突破,具有较低的时延、较高的传输速度和大容量的特点。
5G通信技术的广泛应用将极大地改变人们的生活和工作方式,推动智能交通、远程医疗、虚拟现实等技术的快速发展。
三、网络与通信技术的应用前景1. 智能化生活随着物联网技术的发展和5G通信技术的普及,智能家居、智能交通等智能化生活方式将更加普及。
电力电子技术的发展与应用

电力电子技术的发展与应用作为电气自动化的学生,我们有必要对专业课程电力电子技术做个全面的了解。
我们先对电力电子的定义做了解,再对电子电力技术的发展做大致介绍,最后综述电力电子技术的应用。
电力电子技术,是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的电子技术。
电力电子技术包括电力电子器件、电力电子设备和系统及其控制三个方面,涉及电力电子器件,电力电子设备和系统,电力电子技术在各个行业的应用。
与以信息处理为主的信息电子技术不同,电力电子技术主要用于功率(电力)变换,所变换“电力”功率的范围小到数瓦(W),大到数百兆瓦(MW)甚至吉瓦(GW)。
电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术,电力电子技术是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科。
因它本身是大功率的电技术,又大多是为应用强电的工业服务的,故常将它归属于电工类。
电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。
电力电子器件以半导体为基本材料,最常用的材料为单晶硅;它的理论基础为半导体物理学;它的工艺技术为半导体器件工艺。
近代新型电力电子器件中大量应用了微电子学的技术。
电力电子电路吸收了电子学的理论基础,根据器件的特点和电能转换的要求,又开发出许多电能转换电路。
电力电子技术的发展史:一般认为,电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管为标志的。
晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前期或黎明期。
1904年出现了电子管,它能在真空中对电子流进行控制,并应用于通信和无线电,从而开启了电子技术用于电力领域的先河。
20世纪30年代到50年代,水银整流器广泛用于电化学工业、电气铁道直流变电所以及轧钢用直流电动机的传动,甚至用于直流输电。
1947年美国著名的贝尔实验室发明了晶体管,引发了电子技术的一场革命。
晶闸管时代,晶闸管由于其优越的电气性能和控制性能,使之很快就取代了水银整流器和旋转变流机组,并且其应用范围也迅速扩大。
综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状【摘要】现代电力电子技术在电力系统中扮演着重要的角色,其应用范围和深度不断扩大,对电力系统的稳定性、效率和可靠性产生了深远影响。
本文通过介绍现代电力电子技术的基本概念和电力系统的发展背景,探讨了电力电子技术在电力系统中的应用以及电力电子器件的发展现状。
分析了电力电子技术在电力系统中的优势和面临的挑战,展望了其未来的发展方向。
总结了电力电子技术对电力系统的影响和其发展前景。
随着科技的不断进步,电力电子技术将继续发挥着重要作用,推动电力系统的现代化和智能化发展。
【关键词】关键词:现代电力电子技术、电力系统、应用、器件、优势、挑战、发展方向、影响、发展前景1. 引言1.1 现代电力电子技术的基本概念现代电力电子技术是一种以电子器件和数字控制技术为基础,利用变流器、整流器、逆变器等设备实现电能转换和调节的技术。
在电力系统中,电力电子技术可以实现电能的高效转换、稳定控制和灵活调节,从而提高电力系统的运行效率和稳定性。
电力电子技术的基本概念包括以下几个方面:首先是功率器件,如晶闸管、场效应管、绝缘栅双极型晶体管等,这些器件可以实现电能的无级调节和快速开关;其次是控制技术,如PWM调制技术、谐波抑制技术、闭环控制技术等,这些技术可以实现对电能转换过程的精确控制;此外还包括电力电子拓扑结构设计、热管理技术等方面。
现代电力电子技术的发展使得电力系统具备了更高的智能化、灵活性和稳定性,为电力系统的高效运行和接入可再生能源提供了重要支撑。
随着电力需求的不断增加和新能源的大规模接入,电力电子技术在电力系统中的应用前景十分广阔。
1.2 电力系统的发展背景随着工业化和城市化的进程,电力需求逐渐增长,传统的电力系统已经不能满足日益增长的电力需求。
为了提高电力系统的效率和可靠性,同时减少对环境的影响,人们开始寻求新的技术手段来改善电力系统。
电力系统的发展背景可以追溯到19世纪末的工业革命时期,当时人们开始使用电力来驱动工厂和机器。
电子信息工程领域的最新技术与应用研究综述

电子信息工程领域的最新技术与应用研究综述概述:电子信息工程是现代工程技术的重要领域之一。
随着科技的不断进步和创新,电子信息工程领域的技术也在不断演进和应用。
本综述将介绍一些目前在电子信息工程领域中最新的技术和应用。
一、人工智能在电子信息工程中的应用1. 机器学习:机器学习是人工智能领域的重要分支,它通过让计算机学习和识别模式来提高性能。
在电子信息工程领域,机器学习可以应用于图像和语音识别、自然语言处理等方面,从而实现智能化的系统和设备。
2. 深度学习:深度学习是机器学习的一种进化形式,它模拟人脑神经元网络的结构,可以自动化提取特征并进行复杂的模式识别。
在电子信息工程领域,深度学习可以应用于图像识别、智能交通系统等领域。
3. 智能机器人:随着机器人技术的不断进步,智能机器人在电子信息工程领域的应用越来越广泛。
智能机器人可以通过视觉、声音和触觉等感知方式与人类进行交互,并完成一系列任务,如服务机器人、工业机器人等。
二、物联网技术在电子信息工程中的应用1. 传感器网络:传感器网络是物联网中的重要组成部分,通过将传感器连接到互联网上,可以实现对现实世界的监测和控制。
在电子信息工程领域,传感器网络可以用于环境监测、智能家居、智能交通等领域。
2. 无线通信技术:物联网中的设备需要能够进行互联和通信,无线通信技术在其中起到了重要的作用。
例如,蓝牙、Wi-Fi、NFC等技术可以实现设备之间的无线连接和数据交换。
3. 大数据分析:物联网中生成的数据量庞大且复杂,如何从数据中提取有用的信息和知识成为一个挑战。
大数据分析技术可以帮助电子信息工程领域的研究人员对物联网数据进行处理和分析,以便辅助决策和优化系统性能。
三、光电子技术在电子信息工程中的应用1. 光纤通信:光纤通信是近年来兴起的一种通信方式,其具有高速、长距离传输等优点。
在电子信息工程领域,光纤通信技术可以用于构建高速互联网络,满足大数据时代对传输带宽的需求。
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电子技术的发展与应用综述宋佳斌 09213048(电子信息工程学院自动化)摘要:本文首先介绍了电子技术的发展与应用,以此为线索介绍了自动化的发展历史、各方面的应用,联系所学相关专业给出了铁路信号的发展历史和应用,根据上述三者,对未来的电子技术、自动化和铁路信号做出了展望。
关键词:电子技术;自动化;铁路信号;发展;应用中图分类号:文献标志码:A当下,世界的科学技术发展迅猛,微电子、计算机、互联网、高速列车、智能交通等等使我们眼花缭乱、目不暇接。
新技术不断涌现,新产品层出不穷。
在我们享受科学带来的便利应用之时,不能够忘记它们的发展历史,了解它们,我们才能够饮水思源,不断进步,迈向更好的未来。
1 电子技术概述历史不断前进,技术的发展也日新月异。
今天,人类生活在各种技术构成的世界中,电子技术已成为其中的佼佼者,它的出现并不久远,但已深入到了社会各个领域,无法想象没有它,我们将活在怎样的一个世界之中。
1.1 通信技术的发展原始的通信技术仅仅依靠人力完成,例如信件的传递和战时的狼烟。
到了18世纪末19世纪初,人类掌握了电流的使用,美国人莫尔斯发明的电报机、苏格兰人贝尔发明的电话使人类进入了有线通讯时代。
科技的脚步没有停止,1855年苏格兰人麦克斯韦提出的方程组、电磁波使世界的距离进一步缩小。
在德国人赫兹验证了电磁波的存在、新西兰人卢瑟福成功传送电磁波后,1894年俄国人波波夫发明了世界上第一台无线电接收机。
从此,开启了无限时代的大门。
1.2 电子器件的发展当时的器件无法完成远距离通信,为了实现这一梦想,在科学家的努力下,诞生了许多新的电子器件,例如二极管、三极管等。
1.2.1 真空电子管的发明1904年真空二极管诞生,其特性为单向导电。
1906年真空三极管诞生,它能够生产从低频到微波范围的振荡,放大各种微弱的信号,电子电路技术进入到了实际应用阶段。
1.2.2半导体材料的发现和晶体管的产生1833年法拉第首先发现了硫化银的电导率随温度增加,1893年法国人贝克勒尔发现了某些材料具有光电效应,1900年德国人普朗克提出的料子理论和1905年爱因斯坦对贝克勒尔光电效应的成功解释推动了人们对半导体材料的研究,经过美国贝尔实验室的不断探索,半导体横空出世了。
1947年,第一支晶体管的问世便水到渠成了。
1.2.3 集成电路的出现20世纪50年代末,研制出了集成电路。
它是在一小块的基片上光刻出许多晶体管、电阻和电容,并将其连接起来完成一定功能的电子电路。
按原件的集成度可以将其分为小规模集成电路(100个元件以内)SSI、中规模集成电路(100-1000个元件)MSI、大规模集成电路(1000-100000个元件)LSI、超大规模集成电路(100000个元件以上)VLSI。
目前,单片上的元件已有数十亿。
1.2.4 电子技术的应用看看身边,电脑、手机、电视、汽车等等设备,充分说明了电子技术的应用领域,不仅在家庭领域中,电子技术在计算机科学、通信行业、自动化领域都有着举足轻重的应用。
2 自动化概述什么是自动化?它能干什么?它是怎样发展形成的?它与电子技术有什么关系?它的未来又是什么样子的?了解了这些之后,自动化的大门便向你打开了,你会进入到一个神奇的世界,并为之着迷。
1.1 自动化的基本概念什么是自动化?在回答这个问题之前,首先先让我们看一看周围的世界。
炎热的夏天,当你走进家门,瞬间感受到得空调的凉气,让你身心舒爽,走进厨房,打开冰箱,取出一瓶冰镇的饮料,脱去汗津津的上衣,扔进洗衣机,坐在沙发上,看着电视,享受着生活的美妙。
此时,你已在自动化的世界中了。
空调、电视、洗衣机、冰箱全部都是自动化的产物。
远不止这些,电梯将你送上指定的楼层,红外线防盗措施保卫你的安全,电力系统稳定的工作,无人机完成各种飞行任务,现代化的农业机械自动进行播种,甚至是在利比亚战争中美国发射的导弹,全部都与自动化相关。
那么什么是自动化?通俗的讲,自动化就是利用机器、设备或装置代替人或帮助人完成某个或者某些具体的任务。
具体一些,自动化就是在没有人直接参与的情况下,利用各种技术手段,通过自动监测、信息处理、分析判断、操纵控制,使机器、设备按照预定的规律自动运行,实现预期的目标,或是生产过程、管理过程、设计过程等按照人的要求高效自动地完成。
具体举一例来理解自动化的概念。
空调机的心脏是压缩机,通过压缩机可以进行制冷或者制热。
现在,夏日炎炎,空调通过内部的温度传感器感觉室内的温度,空调控制器将采集到的温度与设定的温度进行比较,若温度达到设定的标准,压缩机便开始工作,为屋子制冷,等到屋内温度设置的下限,便停止制冷。
这种方式非常典型,叫做反馈控制。
1.2 自动化应用的具体领域自动化使人们的生活与工作更加方便、高效、省心、省力;自动化使生产过程的效率更高、成本更低、产品质量更好、对环境的影响和冲击更小,并能够减少更多的能源消耗,具有十分重要的长远的战略意义,因此广泛应用于工业、农业、交通、国防、商业、医疗、航空航天、服务和家庭等各个领域。
1.2.1 工厂自动化工厂自动化主要包括生产设备、生产线、生产过程、管理过程等的自动化。
例如数控机床、数控加工中心、工业机器人、自动传输线、无人运输车等方面。
1.2.2 办公自动化办公自动化,主要是指利用计算机、扫描仪、复印机、传真机、电话机、网络、配套软件等各种现代化办公设备和先进的通信技术,高效地从事办公业务,广泛、全面、迅速的收集、整理、加工、存储和使用各种信息,为科学管理和决策服务。
现在,计算机正在朝着智能化和网络化发展。
1.2.3 家庭自动化正如在自动化基本概念中的例子一样,家庭自动化主要是指家庭生活服务或家庭信息服务自动化。
未来,家庭自动化将使用一个中央芯片及网络处理所有的家庭电子设备和电器产品。
1.2.4 楼宇自动化楼宇自动化系统是智能建筑的重要组成部分,主要任务是对建筑物中所有能源、机电、消防、安全保卫设施等实行高度自动化和智能化的统一管理,以创造出一个更加美好和便捷的生活环境。
1.2.5 交通自动化交通自动化是在水、陆、空各个运输领域综合使用计算机、通信、检测、自动控制等先进技术,以实现对交通运输系统自动化管理和控制。
追求安全、快捷、舒适、准点和经济,主要涉及交通情况的监控和管理、交通信息的提供与服务、运输系统的最优化与控制。
交通自动化正在走向智能化、信息化和综合自动化,将人、车、路及环境通过信息技术合为一体,密切配合、和谐统一,从而建立起先进的一体化交通综合管理系统。
1.2.6 军事自动化现代战争已从机械化发展到了信息化和自动化,军事自动化的核心是武器装备的自动化和军事指挥的自动化。
前者使用先进的自动化武器,如无人机、激光制导炸弹等,施行战争,后者基于指挥、控制、通信、计算机及情报指挥自动化系统使各种兵种和设备结合,发挥最大功效。
1.2.7 农业自动化农业自动化,即在农业生产和管理中大量应用自动化技术和现代信息手段,是农业现代化的重要标志之一。
总体上来说,实现农业自动化需要利用多种先进的监测手段,获取田间肥力、苗情、杂草、病虫等信息,而各种农业自动化系统则根据这些信息自动地进行精确或准确的耕作、播种、施肥、灌溉、除草、喷洒农药、收割等作业,达到省力、高效、安全、节省资源和保护生态的目的。
“精准农业”是其核心内容,同时也体现了农业自动化的发展趋势和发展方向。
1.2.8 商业自动化商业自动化是在商品的采购批发、运输存储、经营销售及售后服务整个流通过程中采取先进的计算机、通信、自动控制等手段,以提高经营效率,降低经营成本,并使经营管理合理化、制度化、标准化和现代化。
主要包括,基于条码技术的商品自动化识别、基于电子数据交换标准的数据流通标准化,以及商品销售自动化、商品配选与流通自动化、商品防盗自动化。
1.3 自动化的发展自动化的发展历史可以追溯到几千年之前,中国古代发明的指南车、自动计时的漏壶、古希腊自动开启的教堂大门,让我们开启时间的大门窥探自动化的历史。
1.3.1 第一次工业革命18世纪瓦特在前人的基础上改良了蒸汽机,解决了热效率和传动方式两大难题,使其可以自动运行并投入生产中,历史进入了“机械化”时代,这便是第一次工业革命,标志着自动化的初级阶段。
1.3.2 第二次工业革命“蒸汽时代”维持了差不多一百多年,到了19世纪下半叶,随着电磁感应、发电机、电动机、电磁波等的发明和应用,掀起了以“电气化”为标志的第二次工业革命。
在这个时代,生产设备中大量使用了继电器、接触器、断路器、放大器等简单的电子和电气控制装置,显著提高生产效率和工厂自动化水平,改善了产品质量及生产的安全性,标志着自动化第二个里程碑。
1.3.3 19世纪末至20世纪中叶这一阶段是自动化技术和理论发展的关键阶段,发展的主要动力源于两个方面,一是工业生产对广泛应用各种自动化设备的需求,二是第二次世界大战对改进武器系统性能的需求。
在这一阶段出现非常多且著名的方法,总体来说,这是一个自动化理论蓬勃发展的重要阶段。
1.3.4 计算机时代20世纪60年代,计算机的出现对自动化的发展非常重要,自从1946年第一台数字电子计算机诞生以来,计算机已从电子管、晶体管、中小规模集成电路发展到了超大规模阶段,这意味着自动化以前无法解决的许多问题可以解决了,航天航空迅速发展起来,同时也出现许多新的控制理论,这也是自动化发展的一个重要里程碑。
1.3.5 网络化20世纪70年代开始,随着微型计算机的普及和计算机网络的发展,短短十年后,自动化领域又开始了一次重大变革,由基于单台计算机、单台受控设备的单机自动化演变为基于网络的多台计算机、多个受控制设备的多机协同自动化,这一过程称作“网络化”。
目前,我们依然身处其中……1.4 自动化的核心—自动控制自动控制学科包含了自动控制理论和自动控制技术,两者相辅相成、缺一不可,前者相当于是“软件”,后者则是“硬件”,电子技术的发展,是支撑“硬件”的重要支柱,没有电子技术的飞速发展,也就没有自动化的飞速发展。
1.4.1 自动化与电子技术早期的自动控制只能依靠简单的机械装置、气动结构、液压传动装置等,后来进入“电气时代”,很多电子元件及设备相继问世,继电器、接触器、电阻、电容、电感、放大器等陆续应用于自动控制系统,是控制性能得到提升。
但这些元件都是模拟电子器件,一旦所要涉及的参变量改变,处理十分麻烦。
计算机出现后,很快在自动领域得到使用,从而改变了自动控制的实现方式,常用的数字化控制器件有工控机、单片机、数字信号处理器(DSP)。
1.4.2 自动化控制理论自动化控制理论一直受到实际需求的驱动,特别是一些重大的实际需求。
20世纪前半叶工业生产对广泛应用各种自动控制装置的需求以及“二战”期间对武器系统的性能需求推动了第一代控制理论——经典控制理论的成熟与发展。