自动化与我的未来

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1、自动化与我的未来2009年也许是我生命中最重要的年份，因为这一年我参加了高考，并且考入了东北大学自动化专业。在报志愿的时候我并没有多想，我只知道东北大学的自动化专业在国内是顶尖的。当时我对于自动化的理解也很浅薄，只是从字面意思上了解到我学习的专业是信息科学的一种。带着心中的迷惑与初入大学的些许恐惧，我来到了憧憬已久的大学。大一的课程中就有《专业概论与职业发展》这一科目，虽然课程的学时并不多，但是在老师简单却凝练的讲解中，我对我学习的自动化专业有了初步的认识。通过专业概论课程的学习，我了解了自动化的基本概念，自动化的历史和它

2、的发展趋势；而学习了职业发展课程，我了解了未来我能从事的职业，对自己面对的这四年的学习生活也有了初步的规划。总之，通过这个科目的学习，我了解了我要学习的专业，也有了今后的计划和目标。一．我所了解的自动化自动化，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

3、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。由此可见，自动化在人类社会中的地位至关重要。因此专家学者说，自动化是一个国家或社会现代化水平的重要标志。自动化有着悠久的历史。控制和自动化技术的发展经历了四个历史时期。18世纪以前是自动装置的出现和应用时期。在这个时期世界上已经出现了许多早期自动化装置，例如我国的铜壶滴漏，饮酒速度的自动调节，计里鼓车，漏水转浑天仪，候风地动仪，水运仪象台等。18世纪末至20世纪30年代是自动化技术形成时期。公元1788年英国机械师J.瓦特发明离心式调速器，并把它

4、与蒸汽机的阀门连接进来，构成蒸汽机转速的闭环自动调速系统。这项发明对第一次工业革命和控制理论后来的发展有重要影响。20世纪40～50年代是局部自动化时期。在第二次世界大战期间，为了防空火力控制系统和飞机自动导航系统等军事技术问题，各国科学家设计出各种精密的自动调节装置，开创了防空火力系统和控制这一新的科学领域。1945年，美国数学家、控制理论专家N.维纳把反馈的概念推广到生物等一些控制系统。1948年他出版了名著《控制论》一书，为控制理论的发展奠定了基础。1948年，在代数稳定判据、传递函数和频率法判据的基础上，再加上W.

5、埃文斯提出的根轨迹法，奠定了适宜用于单变量控制问题的经（古）典控制理论的基础。第二次世界大战后，在工业上已广泛应用PID调节器，并用电子模拟计算机来设计自动控制系统。但是，当时面临的控制问题比较简单，因此，经典控制理论解决的是单变量控制问题，即单输入，单输出的控制问题。20世纪50年代末起至今是综合自动化时期。复杂工业过程和航天、航海技术的自动控制问题，都是多变量控制系统的分析和综合问题，迫切需要加以解决。经典的控制理论的直接应用遇到了困难。20世纪70年代微处理机的出现对实现各种复杂的控制任务起了重大的推动作用。公元19

6、56年，前苏联数学家JI.庞特里亚金提出极大值原理。同年美国数学家R.贝尔曼创立动态规划。两者为解决最优控制问题提供了理论工具。1960年美国数学家R.卡尔曼提出能控性和能观性两个概念，揭示了系统的内在属性。现代控制理论迅速发展，形成了多个重要分支。现代控制理论解决的是多变量控制问题，即多输入多输出的控制问题。随着人工智能研究的发展，人们开始将人工智能引入到自动控制系统，形成智能控制系统。它的特点是具有智能，能解决一些以往的自动控制技术解决得不好或者不能解决的控制问题。智能控制系是具有一定人类智能功能的系统。将人工智能中的

7、专家系统、学习控制、模糊逻辑控制和具有多层感知器的神经网络等分别与自动控制和系统工程的一些方法相结合，形成一些新的、具有独特性能的智能自动控制系统，例如智能机器人便是一例。智能控制理论解决的是复杂系统的控制问题。如今的社会是信息化与智能化的社会，可以说，现在的社会已经离不开自动化。我们可以从身边的事物发现，发现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。例如计算机集成制造系统的发展就涉及到了许多自动化的技术。通过发展算机集成制造系统，可以降低生产成本，提高生产效率，提高生产的柔

8、性增强产品对市场的适应性，提高产品质量，减少生产准备时间和库存，增加企业员工对企业的满足感，增加用户满意度等。同样，在各领域应用的机器人也是自动化的成果，包括用于制造环境下的工业机器人，用于非制造环境下的特种机器人等。此外，自动化还应用于高速列车，国际空间站，虚拟现实技术，巡航导弹和预警飞机等方面。通过