《自动化专业概论》PPT课件

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1、自动化专业概论蔡远利教授http://astd.xjtu.edu.cn/auto/http://astd.xjtu.edu.cn/autolms/本课程的目的与任务自动化专业的性质与培育目标；自动化的内容、作用和地位；自动化科学与技术的发展历史；自动化科学与技术中的一些基本概念；自动化的发展概貌、应用领域及展望；自动化专业的教学与教育内容；大学学习生活的特点与学习方法。课程安排课堂教学：16学时专题讲座：8学时实验环节：8学时考核方式：作业及考勤：20%闭卷考试：80%考核内容：教材80%补充20%名词解释、判断题、问答题、论述题等教材万百五、韩崇昭、蔡远利：《自动化（专业）概

2、论》武汉理工大学出版社，2002年/2005年/2010年有些内容初学者比较不易理解适用于大学学习的整个过程可以作为在校期间专业学习的导引200多家高校采用主要内容专业培养目标和人才素质要求自动化的概念和发展简史自动控制系统的类型和组成基本的控制方法控制和自动化的应用范畴控制和自动化的展望自动化类专业的教学安排学习原理与学习方法1、自动化专业培养目标和人才素质要求什么是自动化？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。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。两个实例：水温控制系统导弹制导系统水温控制系统手动控制自动控制导弹制导1

3、-目标跟踪雷达2-导弹导引雷达3-计算机4-导弹发射架自动化的作用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。自动化是一个国家或社会现代化水平的重要标志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[控制科学与工程]学科组成自动控制电气工程及其自动化工业自动化机械制造自动化电力系统自动化自动化专业的培养目标培养德、智、体全面发展

4、，掌握科学思维方法并具有实际动手能力的控制科学与工程领域的高级专门人才。在自动控制理论、控制系统分析与设计、工业控制、人工智能、计算机应用、信号处理、系统建模与仿真以及检测技术等方面，掌握坚实的基础理论和系统的专业知识;具备在工业、农业、交通、能源、国防各部门和行业从事信息及控制系统的设计、分析、集成、管理、维护及开发的能力;具有创新和开拓精神以及从事科学研究的基本素质。如何将培养目标具体化、时代化学科属性科学（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

5、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。关键术语系统（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。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。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

6、，从而为确定下一步的控制行为提供依据。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。相关概念信息（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。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。自动化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）其他方面认知和技能素质

7、要求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有哲学、方法论、经济学、历史、法律、伦理、社会学、文学、艺术等人文社会科学方面以及军事方面的基本知识；认知和技能素质要求⑦具有良好的资料收集、文献检索以及口头表达和书面写作等技巧和能力，并形成很强的自主学习能力