自動(dòng)化的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用

1、自動(dòng)化的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用自動(dòng)化專業(yè)主要研究的是自動(dòng)控制的原理和方法，自 動(dòng)化單元技術(shù)和集成技術(shù)及其在各類控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。它 以自動(dòng)控制理論為基礎(chǔ)，以電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、傳感 器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)為主要工具，面向工 業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng)控制及各行業(yè)、各部門的自動(dòng)化。動(dòng)化專業(yè) 主要研究的是自動(dòng)控制的原理和方法，自動(dòng)化單元技術(shù)和集 成技術(shù)及其在各類控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。它以自動(dòng)控制理論為 基礎(chǔ)，以電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技 術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)為主要工具，面向工業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng)控 制及各行業(yè)、各部門的自動(dòng)化。自動(dòng)化并非是現(xiàn)代知識(shí)的產(chǎn)物，它早在人類文明之初就 產(chǎn)生了，只不過是近代我們

2、才把它定義下來。展望自動(dòng)化發(fā) 展方向，那我們首先應(yīng)從自動(dòng)化的發(fā)展歷程開始說起。在中國(guó)古代就出現(xiàn)的指南車，它是利用磁力和地球磁場(chǎng) 完成的自動(dòng)化裝置。顯示時(shí)間的日晷，它利用陰影與太陽高 度以及角度完成的自動(dòng)化顯示。古墓里形形色色的機(jī)關(guān)，它 們是通過隱藏開關(guān)以及勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)換而形成的自動(dòng)化防 御。所以說自動(dòng)化并非是一個(gè)年輕的學(xué)科，它的歷史悠久而 連綿不斷。在這里它扮演了一個(gè)科技啟蒙的角色。自動(dòng)化離我們并不遠(yuǎn)，生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域都涉及到了 它，工業(yè)自動(dòng)化，農(nóng)業(yè)自動(dòng)化，服務(wù)自動(dòng)化，各種自動(dòng)化設(shè) 備在日常生活已隨處可見。自動(dòng)化已經(jīng)成為一門獨(dú)立的學(xué) 科。一、自動(dòng)化的發(fā)展 自動(dòng)化的發(fā)展大致可劃分為三個(gè)時(shí)期：自

3、動(dòng)化技術(shù)形 成、局部自動(dòng)化、綜合自動(dòng)化。1.世紀(jì)末到 20 世紀(jì) 30 年代（自動(dòng)化技術(shù)的形成） ：1788 年瓦特發(fā)明離心式調(diào)速器，并把它與蒸汽機(jī)的閥門連接起 來，構(gòu)成蒸汽機(jī)的閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)。瓦特的這項(xiàng)發(fā)明開創(chuàng) 了自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置應(yīng)用的新紀(jì)元。2.世紀(jì) 40 年代到 50 年代（局部自動(dòng)化） ：二戰(zhàn)時(shí)期形成 的經(jīng)典控制理論對(duì)戰(zhàn)后發(fā)展及不自動(dòng)化起了重要的推動(dòng)作 用。二戰(zhàn)時(shí)期，德國(guó)的空軍優(yōu)勢(shì)和英國(guó)的防御地位，迫使美 國(guó)、英國(guó)和西歐各國(guó)科學(xué)家集中精力解決了防空火力控制系 統(tǒng)和飛機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)等軍事問題。從而形成了經(jīng)典控制理 論，開創(chuàng)了系統(tǒng)和控制這一新的科學(xué)領(lǐng)域。2.世紀(jì) 50 年代到今（綜合自動(dòng)化）

4、 ：20 世紀(jì) 50 年代末， 空間技術(shù)發(fā)展迅猛，迫切需要解決許多變量系統(tǒng)的最右控制 問題。在這時(shí)期，微電子技術(shù)有了新的突破，電路計(jì)算機(jī)、 單片微處理器使綜合自動(dòng)化成為現(xiàn)實(shí)。之后 IFAC 的成立使 其發(fā)展迅猛。自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在以下兩方面：三論：系 統(tǒng)論、信息論、控制論。以穩(wěn)定和優(yōu)化為主題，以簡(jiǎn)歷被 控對(duì)象的控制為關(guān)鍵，理論的意義在與指導(dǎo)實(shí)踐，而自動(dòng)化 正因此得到飛快的發(fā)展。二、自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域 自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械加工、采礦冶金、電力系統(tǒng)、交通運(yùn) 輸、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)藥衛(wèi)生、軍事技術(shù)、科學(xué)研究、 辦公服務(wù)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 比如：機(jī)械制造自動(dòng)化、 過程工業(yè)自動(dòng)化、電力系

5、統(tǒng)自動(dòng)化、樓與自動(dòng)化、樓與自動(dòng) 化與智能建造汽車工業(yè)的工廠控制采用一貫的生產(chǎn)方式，借著整條生 產(chǎn)線的分工裝配，沒幾分鐘即可生產(chǎn)一輛汽車。紡織工業(yè)工 廠自動(dòng)化控制，亦采用一貫作業(yè)的生產(chǎn)方式，每幾分鐘即可 高速生產(chǎn)一批布料。此等例子數(shù)不勝數(shù)。不僅在這些行業(yè)中，計(jì)算機(jī)、智能控制、系統(tǒng)工程都會(huì) 用到自動(dòng)化。計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng) DCS，采用網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù) 據(jù)庫(kù)等技術(shù)，一方面每臺(tái)計(jì)算機(jī)自成體系，獨(dú)立完成部分控 制任務(wù)，另一方面?zhèn)€臺(tái)計(jì)算機(jī)之間又相互聯(lián)絡(luò)、交換信息， 完成協(xié)調(diào)控制及操作、管理等任務(wù)，實(shí)現(xiàn)分而自治黃河綜合 協(xié)調(diào)相結(jié)合的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，專家控制等。自動(dòng)化控

6、制系統(tǒng)還大量出現(xiàn)在飛行器和交通的控制上， 如導(dǎo)彈，航天飛機(jī)，火車等。設(shè)計(jì)和建造一個(gè)安全、舒適、 高效、節(jié)能環(huán)保的大廈是它的基本目標(biāo)。通過布線系統(tǒng)和信 息終端使建筑“耳聰目明” ，做出相應(yīng)的決策，也就是所謂 的智能。對(duì)大樓供電、照明、報(bào)警、消防、電梯、空調(diào)等設(shè) 備監(jiān)控和管理。通過辦公自動(dòng)化和通信自 ?踴?系統(tǒng)的綜合設(shè) 計(jì)，來提高大樓的舒適性、安全性、節(jié)能性，降低費(fèi)用，實(shí) 現(xiàn)高度的集成化管理。總之自動(dòng)化的應(yīng)用和廣泛。自動(dòng)化是新起的力量，它將是推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的重要力 量。自從它的興起，已經(jīng)大大的改變了人們的生活，提高了 生產(chǎn)和生活效率。將來的自動(dòng)化必會(huì)在各個(gè)領(lǐng)域得到更好的 發(fā)展。70 年代以來， 自動(dòng)

7、化開始向復(fù)雜的系統(tǒng)和高級(jí)的智能 控制發(fā)展。 城市交通的控制、 自動(dòng)化指揮系統(tǒng)、 醫(yī)療自動(dòng)化、 人口控制、機(jī)械人、辦公自動(dòng)化等。將來會(huì)成為新技術(shù)革命 的重要內(nèi)容迅猛發(fā)展。三、學(xué)習(xí)自動(dòng)化以及遇到的問題 這樣一門實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科，我們?cè)趺茨懿徽J(rèn)真學(xué)呢？ 從他的產(chǎn)生到發(fā)展到應(yīng)用，我認(rèn)為自動(dòng)化是立身社會(huì)的重要 知識(shí)。那我們?nèi)绾螌W(xué)好它呢？ 學(xué)習(xí)自動(dòng)化必須要樹立學(xué)習(xí)目標(biāo)，對(duì)著門可有濃厚的 興趣。 必須具備專業(yè)理論知識(shí)。 實(shí)踐。自動(dòng)化不僅僅是一門學(xué)科，而且廣泛應(yīng)用于實(shí) 踐，所以必須通過實(shí)踐才能真正了解它。 軟件和計(jì)算機(jī)語言的學(xué)習(xí)，以及此方面的知識(shí)。如 C 語言、 C+ 、VB 、VF 等，以及一些仿真軟件如 matlab， multisim ， pspice 等。但在生活中，怎樣才能把我們學(xué)習(xí)的知識(shí)用上呢？這是 一個(gè)問題。其實(shí)只要我們?cè)谏钪卸嘧⒁饧?xì)節(jié)，多觀察，做 一個(gè)細(xì)心的人，自動(dòng)化是隨處可見的。這時(shí)我們可以用學(xué)到 知識(shí)去解釋它。當(dāng)我們?cè)谏钪杏龅絾栴}時(shí)，我們也可以用 自動(dòng)化知識(shí)解決它，聯(lián)想實(shí)際問題與所學(xué)知識(shí)的關(guān)系，最后 將問題輕松解決。比如：電腦突然壞了，