淺談你對所學(xué)專業(yè)的認識及打算
姓名：***
班級：自動化 123
學(xué)號：************
導(dǎo)師：***
淺談你對所學(xué)專業(yè)的認識及打算
姓名：陳元銳 班級：自動化123 學(xué)號：************
摘要：自動化是近幾十年來了發(fā)展起來的一門很重要的學(xué)科，是新的技術(shù)革命的一個重要方面。自動化技術(shù)的研究、應(yīng)用和推廣，對人類的生產(chǎn)、生活的方式將產(chǎn)生深遠的影響。自動化自產(chǎn)生發(fā)展至今已應(yīng)用到了社會生活的各個領(lǐng)域,給社會帶來了巨大的財富.簡而言之，自動化專業(yè)是一個口徑寬、適應(yīng)面廣的專業(yè)，具有明顯的跨學(xué)科特點。對實現(xiàn)我國工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化，對迅速提升我國綜合國力具有重要和積極的作用。
關(guān)鍵詞：自動化;簡史;類型;應(yīng)用展望; 收獲
1 自動化的基本概念
自動化（Automation）是指機器設(shè)備、系統(tǒng)或過程（生產(chǎn)、管理過程）在沒有人或較少人的直接參與下，按照人的要求，經(jīng)過自動檢測、信息處理、分析判斷、操縱控制，實現(xiàn)預(yù)
期的目標(biāo)的過程。自動化技術(shù)廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、科學(xué)研究、交通運輸、商業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)和家庭等方面。采用自動化技術(shù)不僅可以把人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險的工作環(huán)境中解放出來，而且能擴展人的器官功能，極大地提高勞動生產(chǎn)率，增強人類認識世界和改造世界的能力。因此，自動化是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的重要條件和顯著標(biāo)志。
2 自動化發(fā)展簡史
具有不同程度“自動化”功能的裝置古以有之。我國古代的指南車、木牛流馬、銅壺滴漏，歐洲的鐘表報時裝置和一些手工機械，無一不反映人民的聰明智慧，多少都帶有一些“自動”的味道。但真正刻意設(shè)計出來取代或增強人的智能功能，從而能在不確定的條件下保證實現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)的自動裝置最早應(yīng)屬瓦特發(fā)明的蒸汽機上的離心調(diào)速器。控制和自動化技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了四個時期，現(xiàn)在仍在高速發(fā)展。
2.1自動化裝置的出現(xiàn)和應(yīng)用〈18 世紀(jì)以前〉
人類在長期的生產(chǎn)和生活中，為了減輕勞動強度，逐漸產(chǎn)生了自動裝置。公元前14 世紀(jì)
至公元前1 世紀(jì)出現(xiàn)的自動計時裝置——刻漏，乃是人類研制和使用自動裝置之始。東漢時中國天文學(xué)家張衡發(fā)明的滴水轉(zhuǎn)渾天儀和候風(fēng)地動儀，已具有相當(dāng)高的水平。17 世紀(jì)以來，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，在歐洲的一些國家相繼出現(xiàn)了多種自動裝置，其中比較典型的有：加法器、鐘表、風(fēng)磨和浮子式閥門調(diào)節(jié)器。
2.2 自動化技術(shù)形成時期〈18 世紀(jì)末~20 世紀(jì)30 年代〉
公元1788 年英國機械師J.瓦特發(fā)明了離心式調(diào)速器，并把它與蒸汽機的閥門連接起來，構(gòu)成蒸汽機轉(zhuǎn)速的閉環(huán)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。這項發(fā)明對第一次工業(yè)革命和控制理論后來的發(fā)展有重要影響。之后，人們開始采用自動調(diào)節(jié)器或裝置。20世紀(jì)20 至30 年代，美國開始采用一種模擬式調(diào)節(jié)器——PID 調(diào)節(jié)器，自動調(diào)節(jié)技術(shù)了得到廣泛應(yīng)用。科學(xué)家們通過對瓦特速度控制系統(tǒng)中出現(xiàn)的不穩(wěn)定問題的研究，最終提出了代數(shù)穩(wěn)定判據(jù)，沿用到現(xiàn)在。
2.3 局部自動化時期〈20 世紀(jì)40 至50 年代〉
第二次世界大戰(zhàn)后工業(yè)迅速發(fā)展，隨著高速飛行、核反應(yīng)堆、大電力網(wǎng)和大化工廠提出的新控制問題：非線性系統(tǒng)、時滯系統(tǒng)、脈沖及采樣控制系統(tǒng)、時變系統(tǒng)、分步參數(shù)系統(tǒng)
和有隨機信號輸入的系統(tǒng)的控制問題的深入研究，經(jīng)典控制理論在20 世紀(jì)50 年代有新的發(fā)展。PID 調(diào)節(jié)器在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用，電子模擬計算機也用來設(shè)計自動控制系統(tǒng)，工業(yè)上實現(xiàn)了局部自動化。隨后出現(xiàn)的電動單元組合儀表又使構(gòu)成和設(shè)計自動控制系統(tǒng)更簡便、更工程化了。電子數(shù)字計算機的發(fā)明也為20 世紀(jì)60 至70 年代開始的在控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用程序控制和邏輯控制以及應(yīng)用數(shù)學(xué)計算機直接控制生產(chǎn)過程，奠定了基礎(chǔ)。
2.4 綜合自動化時期〈20 世紀(jì)50 年代至今〉
20 世紀(jì)70 年代微處理機的出現(xiàn)對實現(xiàn)各種復(fù)雜的控制任務(wù)起了重大的推動作用。現(xiàn)代控制理論主要利用計算機作為系統(tǒng)建模分析、設(shè)計乃至控制的手段，適用于多變量、非線性時變系統(tǒng)。在近幾十年來新的控制方法和理論不斷地被提出，例如自適應(yīng)控制、預(yù)測控制、魯棒控制、模糊控制、非線性系統(tǒng)和大系統(tǒng)，復(fù)雜系統(tǒng)控制等，大大擴展了控制理論的研究范圍。遙測、遙控和遙感技術(shù)，模式識別和人工智能等都得到了飛速發(fā)展。
3 自動化控制系統(tǒng)的類型
3.1 按給定的特征劃分
3.1.1恒值控制系統(tǒng)
恒值控制系統(tǒng)是一個物理系統(tǒng)，輸出量是恒定不變的，指給定量恒定不變，如恒速，恒溫，恒壓等自動控制系統(tǒng)。
3.1.2隨動控制系統(tǒng)（伺服系統(tǒng)）
隨動控制系統(tǒng)（伺服系統(tǒng)）用來精確地跟隨或復(fù)現(xiàn)某個過程的反饋控制系統(tǒng)。
3.1.3程序控制系統(tǒng)
程序控制系統(tǒng)是設(shè)定值在時間上按一定規(guī)律變化,控制目標(biāo)跟隨設(shè)定值也按程序變化的控制系統(tǒng)。
3.2 按系統(tǒng)數(shù)學(xué)描述劃分
3.2.1線性系統(tǒng)
可以用線性微分方程描述的系統(tǒng)。特點：疊加性和齊次性。
3.2.2非線性系統(tǒng)
4 自動化系統(tǒng)的基本控制方法
自動化系統(tǒng)的基本控制方法有比例積分（PID）控制、非線性控制、最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制、智能控制等幾種。
5 自動化的應(yīng)用范疇
自動化技術(shù)時時在為人類“謀”福利，可謂無所不在、無處沒有。自動化技術(shù)正在迅速地滲入家庭生活中。比如全自動洗衣機，不用人動手就能把衣服洗得干干凈凈。電腦控制的微波爐，不但能按時進行自動烹調(diào)，做出美味的飯菜，而且安全節(jié)電。電腦控制的電冰箱，不但能自動控溫，保持食物鮮美，而且能告訴食物存儲的數(shù)量和時間，還能為烹飪美味佳肴提供建議。還有空調(diào)機能提供溫暖如春的環(huán)境，清掃機器人能打掃房間等。
在工廠，人們使用各種自動化裝置或系統(tǒng)，如機器人、自動化小車、數(shù)控機床、柔性生產(chǎn)線和計算機集成制造系統(tǒng)等，完成產(chǎn)品的加工、裝配、包裝、運輸、存儲等工作。在辦公室，人們廣泛地引入微型電腦及信息網(wǎng)絡(luò)、文字處理機、電子傳機、專用交換機、多功能
復(fù)印機和秘書機器人等技術(shù)和設(shè)備，不斷實現(xiàn)辦公自動化。在交通運輸中采用自動化設(shè)備，實現(xiàn)交通工具自動化及管理自動化。在醫(yī)療保健事業(yè)及圖書館、商業(yè)服務(wù)行業(yè)中，在農(nóng)作物種植、養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)過程中，都可實現(xiàn)自動化管理及自動化生產(chǎn)。在生態(tài)環(huán)境和社會等復(fù)雜系統(tǒng)中，控制科學(xué)和技術(shù)為人類開辟了嶄新的研究途徑，為決策和管理的科學(xué)化提供了可能。在現(xiàn)代的和未來的戰(zhàn)場上，飛機、艦艇、戰(zhàn)車、火炮、導(dǎo)彈、軍用衛(wèi)星以及后勤保障、軍事指揮等，更是時時離不開控制和自動化技術(shù)。
5.1 工業(yè)自動化
工業(yè)自動化主要包括自動完成加工生產(chǎn)的設(shè)備自動化，自動完成正常生產(chǎn)進程的過程自動化，以及自動實現(xiàn)業(yè)務(wù)管理的管理自動化。工業(yè)自動化當(dāng)前發(fā)展的特征是智能化和集成化，也就是，一方面制造和應(yīng)用智能機器(如電腦和機器人)代替人的體力勞動和部分腦力勞動，實現(xiàn)高水平自動化生產(chǎn)；另一方面，綜合運計算機、制造技術(shù)、控制技術(shù)、電子技術(shù)、通訊技術(shù)和管理科學(xué)等學(xué)科知識，采用設(shè)備集成、信息集成實現(xiàn)規(guī)劃設(shè)計、生產(chǎn)制造、管理銷售等功能的集成。
5.2 辦公自動化
辦公自動化最初是用文字處理機、復(fù)印機、傳真機等辦公設(shè)備，實現(xiàn)單項辦公自動化，例如，代替秘書完成起草文稿、打印文件和留底存檔等工作。后來，由于計算機的發(fā)展，又出現(xiàn)了電子銀行、電子郵件等高水平的辦公自動化設(shè)備和系統(tǒng)。電子銀行是指采用電子計算機、終端設(shè)備及自動出納機等組成的系統(tǒng)，用以快速地完成銀行或用戶之間的資金轉(zhuǎn)移，或者完成自動取存款業(yè)務(wù)，即用戶持信用卡，由自動出納機辦理存款祁取款的業(yè)務(wù)。電子郵件是指利用現(xiàn)代通訊手段，傳遞信件、資料等文字和語音信息的系統(tǒng)。辦公自動化給人們帶來了極大的效益和方便。現(xiàn)代辦公自動化正朝著計算機網(wǎng)絡(luò)化和智能化方向發(fā)展。
5.3 家庭自動化
家庭自動化，主要是指自動地實現(xiàn)生活服務(wù)或提供信息服務(wù)。例如，家里裝上空調(diào)機，在炎熱的夏天，就能使室內(nèi)自動保持適宜的溫度。一臺自動洗衣機，能自動地把衣服洗干凈，等等。家庭生活服務(wù)自動化把人們從繁重的家務(wù)勞動中解放出來，并創(chuàng)造出一個舒適的生活環(huán)境。實現(xiàn)家庭自動信息服務(wù)，則可以極大地改變?nèi)藗兊纳詈凸ぷ鞣绞健＠纾糜喥毕到y(tǒng)，可以預(yù)訂到世界各地任何一家航空公司的任何一條航線的機票，并為你安
排好旅游日程。在家里辦公，是家庭自動化的一個發(fā)展趨勢。在家里通過計算機系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)就可以掌握現(xiàn)場情況和有關(guān)資料，并控制指揮生產(chǎn)過程，或完成某些工作任務(wù)。在家里辦公，能夠大大地減少社會設(shè)施，還可以提高工作效率。
5.4 農(nóng)業(yè)自動化
農(nóng)業(yè)是一個國家的經(jīng)濟基礎(chǔ)，農(nóng)業(yè)機械化使農(nóng)業(yè)經(jīng)濟獲得了飛速發(fā)展，西方工業(yè)發(fā)達國家用3個勞動力就能養(yǎng)活100個人。因此現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，采用自動化技術(shù)是大有作為的。我國已有了用計算機管理農(nóng)田灌溉的系統(tǒng)。在農(nóng)業(yè)自動化中引人注目的是在某些作業(yè)中采用農(nóng)業(yè)機器人，如采用農(nóng)業(yè)機器人移植秧苗、灌溉田地、栽培蔬菜、采摘果實、養(yǎng)豬養(yǎng)魚、擠牛奶、剪羊毛等。
5.5 軍事自動化
自動化技術(shù)對軍事技術(shù)的變革起著重要的作用。自動化學(xué)科中的各種理論和技術(shù)，已成為軍事技術(shù)的核心，并對現(xiàn)代戰(zhàn)爭的格局產(chǎn)生了極大的影響。軍事自動化主要有武器裝備自動化，軍事指揮自動化，作 戰(zhàn)、訓(xùn)練仿真模擬化等。武器裝備自動化能大大提高武器的殺
傷力。各種遙控武器，包括軍用機器人的發(fā)展，正受到各國政府的重視。軍事指揮自動化是指軍隊指揮員及司令部采用電子計算機、通訊設(shè)備及自動化裝置，實現(xiàn)對所屬部隊進行控制與指揮。應(yīng)用自動化技術(shù)，可以提供一個"作戰(zhàn)的實驗室"，對作戰(zhàn)進行模擬。這樣不僅能省去大規(guī)模軍事演習(xí)和實彈軍事訓(xùn)練，節(jié)省大量經(jīng)費和許多時間，而且能很好地完成部隊訓(xùn)練任務(wù)，提高作戰(zhàn)能力。
6 自動化發(fā)展展望
自動化技術(shù)的發(fā)展水平是一個國家在高技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一，他涉及到工業(yè)生產(chǎn)、國防建設(shè)、商業(yè)、家用電器、個人生活諸多方面。隨著自動化技術(shù)的發(fā)展，計算機集成制造系統(tǒng)將得到進一步的發(fā)展，機器人將應(yīng)用于生產(chǎn)和社會生活的各個方面，高速列車和太空飛行器的智能控制將有一番新天地，虛擬現(xiàn)實技術(shù)更將我們帶入一個新的世界，數(shù)字地球與機敏傳感網(wǎng)絡(luò)將更加發(fā)達，巡航導(dǎo)彈和預(yù)警飛機使祖國更加安全，人們的社會生活將得到大大改善。
7 收獲和體會
通過自動化課程的學(xué)習(xí)，我了解到自動化專業(yè)是一個相對比較通用的專業(yè)，它涉及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，國防建設(shè)甚至人們的日常生活，對人類活動的影響十分重大，所以作為現(xiàn)代化大學(xué)生應(yīng)具備廣泛的專業(yè)知識，才能跟上社會前進的腳步。就我平時的學(xué)習(xí)而言，我認為我們應(yīng)該廣泛閱讀有關(guān)自動化方面教材與參考書籍，深刻理解理論體系，完成練習(xí)，積極參與討論問題，聯(lián)系實際。同時，我們應(yīng)該學(xué)好計算機應(yīng)用等知識，重視面向?qū)嶋H，參與實踐，感于提出各種問題，不恥下問，提高解決問題的能力，學(xué)好自動化專業(yè)知識，爭取將來成為現(xiàn)代化社會的建設(shè)者。
