自动化(专业)概论-第1章

《自动化(专业)概论-第1章》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、自动化（专业）概论主讲：杨清宇副教授单位：西安交通大学电信学院自动化系邮箱：yangqingyu@mail.xjtu.edu.cn电话:(029)82668665-167办公室：东2楼167答疑：周二下午2:30－5:30，东2楼1671本课程的目的与任务自动化专业的性质、内容与培育目标；自动化的作用和地位；自动化技术的当前概貌和它的未来发展；自动化专业的教学与教育；大学学习生活的特点与学习方法。2本课程参考书《自动化（专业）概论》（第2版）万百五、韩崇昭、蔡远利编著武汉理工大学出版社，2005年有些内容初学者比较不易理解适用于学生在大学学习的整个过程可以作为在校期间专业学习的导引3水温控

2、制系统(a)手动控制漫画(b)自动控制水温的手动控制和自动控制的示意图41-目标跟踪雷达2-导弹导引雷达3-计算机4-导弹发射架防空导弹制导5自动化的作用自动化是一个国家或社会现代化水平的重要标志1.提高社会生产率和工作效率；2.节约能源和原材料消耗；3.保证产品质量；4.改善劳动条件，减轻体力、脑力劳动；5.改进生产工艺和管理体制。6自动化的研究内容有反馈控制和信号处理两个方面，包括理论、方法、应用硬件和软件等。从应用观点来看，研究内容有过程自动化、机械制造自动化、武器及军事自动化、办公室自动化和家庭自动化等。主要工具：数学/计算机7党的十六大提出：以信息化带动工业化以工业化促进信息

3、化自动化是信息化的核心与基础8主要内容1.专业培养目标和人才素质要求2.自动化的概念和发展简史3.自动控制系统的类型和组成4.基本的控制方法5.控制和自动化的应用范畴6.控制和自动化的展望7.自动化类专业的教学安排8.学习原理与学习方法91自动化专业培养目标和人才素质要求自动化和自动化类专业自动化、自动控制、控制论自动化，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。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。10控制科学与工程学科图1.1学科组成示意图自动控制电气工程与自动化工业自动化机械制造自动化电力系统自动化111.2自动化专业的培养目标培养适合社会

4、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。如何将培养目标具体化、时代化12一些术语（1）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。技术（Technology）是指人类根据生产实践经验和自然科

5、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。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。13一些术语（2）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。(线性和非线性系统)1、线性系统同时满足叠加原理和齐次性条件；2、非线性系统不同时满足叠加原理和齐次性条件；14一些术语（3）信息（Information）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。控制（Control）是指为了改善系统的性能或达到特定的目的

6、，通过信息的采集和加工而施加到系统的作用。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。15一些术语（4）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。管理（Management）是指为了充分利用各种资源来达到一定的目标而对社会或其组成部分施加的一种控制。决策（DecisionMaking）是指为最优地达到目标，对若干准备行动的方案进行选择。16反馈控制系统框图给定输入给定环节控制器放大环节执行环节被控对象误差反馈信号输出扰动+_反馈环节

7、前向通道反馈通道17对自动化类专业人才的素质要求（1）认知和技能方面（2）思想和情感方面（3）意识和意志方面（4）其他方面18认知和技能方面①掌握数理等基础理论的原理和方法；②了解机械、力学、电器、化工等相关学科的一般原理和方法；③掌握计算机、通信、电子等关联学科的基本原理、方法和应用以及相应的实验仪器和技能；④掌握控制系统分析和综合（设计）等专业知识和方法；⑤掌握系统仿真、科学计算、软硬件开发等科学实验方法和技术；⑥有