自动化概论论文

时间:2010-01-19 05:58来源:未知 作者:admin 点击:

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初识自动化 摘要：在论证未来时期将会是自动化时期的根蒂上，最后引见了自动化的根基见解和生长史册，形成了对自动化的一个整体明白。然晚辈一步，越发全面的引见自动化学科的各个局部内容及其应用于今世生产实践中的重要意义。最后在对自动化有了一个全面知

初识自动化

摘要：在论证未来时期将会是自动化时期的根蒂上，最后引见了自动化的根基见解和生长史册，形成了对自动化的一个整体明白。然晚辈一步，越发全面的引见自动化学科的各个局部内容及其应用于今世生产实践中的重要意义。最后在对自动化有了一个全面知道的情况下，对应怎么学习自动化做了研讨，发起应从数学、专业外观知识、实践和知识更新四个方面予以重视。

要害词：自动化时期；根基见解；生长；内容及应用；怎么学习自动化 The first view of Automation

Abstract:Based on the study of that the future time will be the Automatic Age,the basic difinition and the history of it has been firstly

introduced,in the hope of forming an integral sight.After that,further introduction was given by sections and the meaning of using it in the pratical world has been told.Finally,after taken a whole view of the Automation,the problem of how to learn it has been talked about,mentioned maths,professinal theory,practice and knowledge renewing of it. Key words:Automation Age;basic difinition;progress;content and appliance;how to learn Automation

20世纪科学技艺快捷生长，至目前已经涌现轶群多新兴科学技艺分支：如控制论和自动化技艺；方案机和信息论；激光技艺和光导纤维；分子生物学和遗传工程；宇航科技等等。它们汇聚成一股巨大的实力，快速地****着人类的劳动形式和生存形式，促进社会各方面产生深刻的转变。它不只进攻着生产第一线的工人和农民，而且进攻着企业、职业、政府圈套，以至家庭主妇。这些改革来得云云之快，致使对社会表象最为敏捷的社会学家也感觉愕然：这个社会将行止哪里？ 从科学意义上来看，人类社会无一不是能量改换和信息改换的有机组合，当我们仔细地知道了人类社会千般具体的分外顺序之后，都可以用具有这两种效力的呆板来完成[1]，这便是自动化技艺。于是从某种意义上来说，自动化即是今世化的代名词。由此可以断言，人类社会历经原始的人力时期，走过精密的机械时期，目前正处于一个新的改革时期，而这次改革的终点便是振奋民心的自动化时期。 之于是说它\"振奋民心\"，是由于在自动化时期里，确实全体的生产行动都可以用呆板来完成，人类劳动生产率将得到大大的抬高，社会财产将极大充裕。只有在此时，人类才气摆脱为了生存而不得不从事的强迫劳动，生产力得到全面的解放，使实现****主义真正成为或许。 1．自动化的根基见解

那****什么是\"自动化\"呢？

粗略地说，自动化即是在无人的情况下，用千般元件和仪表执行控制[2]。 它始于人们用呆板实现按不变程序自动举行的千般支配，把人类从重荷、单调、

重复性的劳动中解放出来。但只是云云是不够的，要进一步解放人力就要求呆板一贯抬高在不确定或转变的处境中自动保存须要的效力以来到预定方向的才气。因此，自动化系统务必是凋谢的，一贯从外界处境中获取信息并举行须要的分析、处理、区别、决定、调度和控制[3]。 由此可知，自动化技艺琢磨的是怎么经过历程千般技艺东西和系统（包括方案机）延伸人的信息获取、处理和决定控制的效力，从而更好地指导生产，以抬高生产才气、生产水安定劳动生产率。 2．自动化技艺的生长

具有差别程度\"自动化\"效力的装置古以有之。我国古代的指南车、木牛流马、铜壶滴漏，欧洲的钟表报时装置和一些手工机械，无一不反映人民的聪冷静慧，几许都带有一些\"自动\"的味道。但真正刻意计划出来庖代或增能人的智能效力，从而能在不确定的条件下包管实现预定方向的自动装置最早应属瓦特发明的蒸汽机上的离心调速器。它自觉地运用了反馈原理，从而能在锅炉压力和负荷转变的条件下把转速保存在肯定的范围[3]。

20世纪是自动化技艺飞速生长的一个世纪，这与控制科学与技艺的生长紧密关连。它作为自动化技艺的外观根蒂，在20世纪阅历了几何重要的成永劫期：如20世纪初的Lyapunov稳定外观和PID控制律见解；20年代的反馈放大器；30年代的Nyquist与Bode图；40年代维纳的控制论；50年代贝尔曼动态外观和庞特里亚金极大值原理；60年代卡尔曼滤波器、系统状态空间法、系统能控性和能观性；70年代的自校正控制和自适宜控制；80年代针对系统不确定状况的鲁棒控制；90年代基于智能信息处理的智能控制外观等[4]。

除此以外，电子信息科学，分外是方案机科学的飞速生长，无疑为自动化提供了一个广阔的生长舞台。例如，20世纪20年代，电子信息技艺的生长提供了信号处理的千般强有力办法，使得自动控制和信息处理技艺有了一个奔跑性的进取，并逐渐形成了一门新兴学科--自动化。 到了五六十年代，数字方案机日益广大的应用大大抬高了举行杂乱数值方案和粗略逻辑区别的才气，从而分外适合于实现基于正确数学模型具有正确算法的信息处理和自动控制标题。使得自动化技艺真正应用到了从财产生产到航空航天的各个范围。但由于当时的\"老式\"方案机效力还很不够，于是一些较为杂乱的标题，仍然不克得到很好的处理。 七八十年代以来，千般新式方案机相继出现，这些方案机拥有了越发全面的效力：可以高速地对图象、声音等千般信息举行存取和运算，可以对数据和记号举行定性、隐隐的推理和区别，可以容许局部出现舛误或阻碍而保存整体的精美性能。人们可以在这些方案机中存入\"专家知识\"，从而使它更善于处理未曾遇到过的形势，从而餍足自动化技艺的更高要求。

总之，自动化技艺在本范围的琢磨进一步深入和别的一些学科生长的深远影响下，在20世纪开始了飞速的生长。而且，可以看出这种生长势头至目前仍没有一点放缓的迹象。由此，我们有原因信任，自动化技艺会在不久的将来从众多新兴学科中脱颖而出，从而更好地****人类的生产组织体系，成为未来社会最具影响力的技艺科学。

3．自动化技艺的内容及应用 自动化的内容按其外观途径、技艺办法和处理器材的差别，可以将之约略分别为控制外观、工程系统与控制、系统科学与系统工程、模式信息处理、智能系统与知识工程，以及呆板人学和呆板人技艺六大局部[3]。

下面分别对各局部的琢磨器材及应用范畴做一个粗略的引见，以求对自动化有一个越发深入的知道。 3．1控制外观

控制外观琢磨的是怎么按被控器材和处境的特性，经过历程能动地搜集和运用信息施加控制作用而使系统正常运行并具有预定的效力[3]。

控制外观在20世纪的人类科技进取中起到了举足轻重的作用，为处理当今社会的许多挑拨性标题产生了主动的影响，提供了科学的头脑办****，为许多物业范围实现自动化奠定了外观根蒂。

目前，它更是胜利的运用并渗透到工农业生产、科学技艺、军事、生物医学、社会经济及人类生存的众多范围。 3．2工程系统与控制

工程系统与控制琢磨千般工程系统控制和计划的标题。从容易的自动控制装置到一个生产过程的自动化，直到整个工厂、企业的控制、治理和策划决定一体化，都是其琢磨的内容[3]。

工程系统与控制技艺广大应用于制造生产的各个范围。其中最具影响力的、成久远景最为可观确当属今世集成制造系统（CIMS）。从最广的意义说，CIMS可以包括从企业悠久谋划、市场分析、研发战略、产品谋划、计划投产、资源分配，到车间一级的具体方案调解、生产行动的看管控制、质量控制、产品锻炼，直到出售办事、市场反馈等整个企业策划的全过程[3]。 这样一种全体、综合自动化的生产过程可以使企业以更高效高质的办事更好地餍足市场要求，抬高企业效益，增强企业的营业来往竞争才气。（在中国还没有一家公司完备的引用了此系统，差距～） 3．3系统科学与系统工程

系统科学琢磨的是在最平常意义下，由相互作用、相互联系的事物按肯定组织组成并具有某种总体效力的千般系统的运动顺序、举动特性以及怎么举行计划和控制的标题[3]。

它主要应用于运筹学、控制论、信息论等多个学科分支，成为自动化学科的一个重要琢磨范围并得到旺盛的生长。 3．4模式信息处理 模式鉴别，亦称模式信息处理，其向来意义是琢磨用方案机对平常由人类感觉器官采纳的图象、翰墨、语音等模式信息举行处理、形貌和分类的学科。在更广的含义下，模式鉴别也可泛指任何对平常事物抽取见解特性举行区别和分类的过程[3]。

模式鉴别的应用标的主意包括方案机视觉，翰墨、文本鉴别，语音鉴别和知道等多个范围。中国在模式鉴别范围正处于天下超过职位，许多中国学者都为此做出了重要贡献。 3．5人工智能

人工智能琢磨的主要是怎么用呆板模仿人类智能行动的某些方面，延伸人脑效力的标题[3]。

今世科学技艺的快捷生长和重猛进取，已经对控制和系统科学发起了新的更高的要求，自动化控制外观正面临着新的成永劫机和严肃挑拨。死板控制外观在处理一些具有不确定性、难以构建正确数学模型、杂乱多变的标题上遇到了不少困难。这就须要创造出这样的呆板，使它大概在杂乱转变的处境中，大概准时应变，举行灵活区别、决定以实现更高层次的自动化系统智能控制。粗略地说，自动控制

的出路之一即是实现控制系统的智能化[5]。

人工智能作为一个前沿科学，生长极为快捷，最具影响力的分支有基于\"知识表达\"的专家系统和\"粗略处理器的杂乱系统\"--人工神经元网络。这些范围不只具有深刻的明白论意义，对许多科学和技艺范围的生长有深远的影响，而且在自动控制、信息处理以及将方案机用于区别决定和标题求解的应用范围里都得到了广大的应用，展现出巨大的生命力。 3．6呆板人学与呆板人技艺

呆板人是一类分外的自动化呆板，它具有与人的四肢相相比的运动机构，可采纳视觉、听觉、触觉等传感信息，在处理器的指挥下完成千般呆板支配效力[3]。 呆板人不只可以把人类从卑鄙条件、繁重单调的作业中解放出来，而且在实力、精度和速率，以及在分外处境下生存和职业才气各方面都有人类无法更换的好处。

正因云云，呆板人技艺在财产、国防和科学技艺中得到了日益广大的应用，并且有力地推动了关连学科和技艺范围的生长，从而使它成为今世自动化学科中一个天真而富足魅力的琢磨范围。 4．怎么学习自动化

应付新事物新知识的学习开始于对它的知道，但仅云云是远远不够的。认真正知道一门学科之后，更重要的是真正的去进来它、去学习它。 自动化专业作为一门外观与技艺相团结的学科，其学习想法与纯外观知识和纯实践技艺的学习有很大的差别。那么****该怎么学习自动化呢？我个别以为有以下几个值得注意的地方。 一．数学

数学，作为确实总共工科知识的必备外观东西，应该最后引起我们的高度重视。 一个数学好的人不肯定专业知识也那么轶群，但一个专业强的人肯定拥有扎实的数学功底。原理很粗略，\"工欲善其事，必先利其器\"。一个电工没有须要的仪表怎么能完成一个电路检测的职业？一位医生没有须要的医药质料，怎么能治愈危在旦夕的病人？静坐湖边的老者若没有手中的鱼杆、鱼钩、鱼线，怎么能钓起湖中的游鱼？同样，一个没有扎实数学功底的人，怎么大概学好自动化专业呢？ 因此，自动化专业的学习应该把数学的学习放在首位。 二．专业外观知识

没有深厚广博的专业外观知识就不或许在本专业标的主意有所成就。牛顿为什么会成为数学家、物理学家而非\"自动化学家\"呢？即是由他的专业外观知识所决定的。

其次，自动化学科内容众多，应付更高层次学习之前，应该对自己的生长标的主意有一个约略的谋划假想。不求面面俱到，而应有所突破；不求通常而谈，而应深刻知道，使自己应付专业知识不只\"广博\"而且\"精专\"。这样才气在未来的人才战场上得到一个较好的军衔。 三．实践

自动化专业不但是是一门外观，更是一门广大应用于生产实践的技艺，因别的观实践应付自动化的学习而言，是不行或缺的。 \"实践是锻炼真理的唯一准绳\"，一门外观只有应用于实践才气出现出其向来的相貌。应付自动化而言，专业的学习最终是指向职业的，因此，在学习阶段就深化外观的实践关键，无疑对以后职业有百益而无一害。 四．知识更新

自动化，作为新兴的前沿学科，确实每天都在发生着巨大的转变。真正要学好自动化专业，最最少得包管自己能跟上时期生长的历程。应付飞速生长的科技知识要保存高度的矫捷感和终生学习的根基品格。 \"活到老学到老\"不应只是是一句标致的口号，作为我们学习自动化的人而言，应该真真正正将其溶进自己的血液里，始终以颓废的热心款待新头脑的进攻。 参考文献：

[1]项国波，自动化导论--自动化时期，2003

[2]万百五，自动化学科概论，武汉理工大学出版社

[3]张存浩等，自然科学学科生长战略调研报告--自动化科学与技艺，科学出版社，1995

[4]郑南宁，贾新春，袁泽剑，控制科学与技艺的生长及其思考 [5]蔡自兴，智能控制及移动呆板人琢磨转机，中南大学报（自然科学版），2005，36（5）：721-726 (责任编辑：admin)