自动化专业概论论文.docx

南京工程学院自动化（专业）概论论文一、 内容摘要： 简要介绍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、应用范畴和发展展望通过这篇论文能够激发我们大学生学习自动化专业 知识的兴趣和热情二、关键词：自动化技术 内涵 教育发展 应用 学习方法Summary:Brief introduction to the concept of automation and development history, the type of automatic control systems and components, the basic control method, application areas and development prospects. Through this paper can stimulate our students to learn professi onal kno wledge of automated in terest and en thusiasm.Keywords:Automati on tech no logy Content Educati on Developme nt Applicati on Lear ningmethod三、 前言：所谓自动化，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 自动化科学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因此，自 动化是一个国家或社会现代化水平的 重要标志四、 内容：1、 自动化技术的发展自动化技术的发展历史，大致可 以划分为自动化技术形成、局部自 动化和综合自动化 三个时期1）自动化技术形成时期 （18 世纪 末〜20世纪30年代）1788年英 国机械师J.瓦特发明离心式调速器 （又称飞球调速器），并把它与蒸汽机 的 阀门连接起来，构成蒸汽机转速 的闭环自动控制系统 （见图瓦特离 心式调速器对蒸汽机转 速 的控 制 ） 瓦特的这项发明开创了近代 自动调节装置应用的新纪元，对第 一次工业革命及后 来控制理论的 发展有重要影响2） 局部自动化时期（20世纪40〜 50 年代 ） 第二次世界大战时期形 成的经典控制理论对战后发展局部 自动化起了重要的促进作 用。

在第 二次世界大战期间，德国的空军优 势和英国的防御地位，迫使美国、 英国和西欧各 国科学家集中精力 解决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 在解 决这 些问题的过程中形成了经典 控制理论，设计出各种精密的自动 调节装置，开创了系统和控制 这一 新的科学领域3） 综合自动化时期（20 世纪 50 年 代末起至今） 20 世纪 50 年代末空 间技术迅速发展，迫切需要解决多 变量系统的最优控制问题 许 多 学者试图把经典控制理论推广到多 变量系统的控制，都遭到了失败 需要寻求新的理论和 方法，于是诞 生了现代控制理论现代控制理论 的形成和发展为综合自动化奠定了 理论基 础在这一时期，微电子技 术有了新的突破1958 年出现晶体 管计算机，1965 年出现集成 电路 计算机， 1971 年出现单片微处理 机微处理机的出现对控制技术产 生了重大影响，控 制工程师可以很 方便地利用微处理机来实现各种复 杂的控制，使综合自动化成为现实 1957 年 9 月 12 日国际自动控制 联合会（IFAC）在巴黎召开成立大 会有 18 个国家的 代表团出席了 这次大会中国是发起国之一会 上通过了大会的章程和细则，选举 美国自动控制专家H.切斯特纳为 IFAC 第一届主席。

从 1960 年起 每三年召开一次国际自动控制学术 大会，并出版《自动学》、《IFAC通 讯》等期刊， IFAC 的成立标志着 自动控制这一学科已 经成熟，通过 国际合作来推动系统和控制领域的 新发展自动化技术的发展主要体现在以下两个方面：1、 三论：系统论、信息论、控 制论2、 两 个主题和一个关键主题： 稳定和优化，关键：建立被控对象 的控制自动化学科的发展， 主要 体现在其理论越来越丰富， 并且在 用理论解决实际课题方面有一系列 重大突破 理论的 意义在于指导 实践自动化正是因此而得到飞快 的发展2、我对自动化、自动控制系统及自动 化专业的认识自动化就是在无人人工操作或 干预的情况下，系统能够按照预先设 定好的程序自动工作自动化主要是 人造系统的问题，如工厂中的机床、 飞行器的飞行姿态控制等而相比之 下自动控制的概念就要广泛一些，它 不仅涉及人造系统问题，还涉及社会 的方方面面，如环境的控制、人口的 控制、经济的控制自动控制系统是随着自动化学科 的发展应运而生的，学者们把“转速 自动调节系统”和“伺服机构”统一 起来称为“自动控制系统"其中伺 服系统又叫做“随动系统”，它的特 点是给定环节的信号是我们未知的， 我们需要按照未知的规律来控制被控 制量。

由此可见，自动控制系统是一 个不断变化的、动态的系统自动控制系统分为几个部分：给定 环节、比较环节、执行环节给定环节，顾名思义给出输入信号 反馈环节，通过对系统输出测量，将 它转换成反馈信号；比较环节，对输 入信号和反馈信号测量比较，从而产 生“误差”信号，控制器就按照它实 行调节；执行环节是将控制信号进行 放大，是被控对象的被控量变化自动控制系统又分了很多种：恒值 自动调节系统、程序自动控制系统、 伺服系统恒值自动调节系统应用于 克服各种对于被调节量的扰动而带来 的控制问题，程序自动控制系统应用 于给定信号已知的情况，这是与伺服 系统相反的它的控制方式又可以细 分为开环控制系统、反馈控制、复合 控制其中在工业上用的最多的是反 馈控制它的关键在于对系统输出量 进行测量，将它转换成反馈信号对于自动化专业，我想它是一个大 有前景、应用广泛的“万金油”专业 它可以使人们从繁重的工作中解脱出 来，更好的享受科技给我们带来的乐 趣自动化专业是在不断向前发展的、 工业化与信息化相结合的一门技术， 自动化专业已从早期的局部自动化发 展到了综合自动化时代，一些新技术 和其它学科的发展与它相互促进，共 同发展。

按照这些思路已经研究出的 智能控制的理论和技术有专家控制系 统、模糊控制系统、神经控制系统 及学习控制系统等它应用广泛是因 为它在我们生活中所占有的重要地位 所决定的火力发电、柔性生产线、 彩印伺服系统无不是它应用广泛的生 动例证3、自动化技术的应用领域汽车工业的工厂自动化控制，采 用一贯作业的生产方式，借着整条生 产线的分工装配，每几分钟即可生产 一部汽车纺织工业的工厂自动化控 制，亦采用一贯作业的生产方式，每 几分钟即可高速生产一批布料塑料 工业的工厂自动化控制，亦采用一贯 作业的生产方式，产出塑料原料后， 在经过射出成型机器，产出各种塑料 模型电子工业的工厂自动化控制， 亦采用一贯作业的生产方式，产出各 式各样的消费电子产品，如电视机、 照相机等芯片制造工业的工厂自动 化控制，亦采用一贯作业的生产方式, 经过研磨、暴光、显影、蚀刻、切割、 封装等技术，产出一颗颗的功能式芯 片，以供应电子工业电机工业的工 厂自动化控制，亦采用一贯作业的生 产方式，产出各式各样的电机设备产 品，如变压器、马达、发电机组等机械制造的工厂自动化控制，通过 柔性制造系统，使一台机器能生产出 符合要求的不同的零件，由数控机床、 材料和工具自动运输设备、产品零件 自动传输设备、自动检测等试验设备 真正实现“无人工厂”。

在机械工业 上，自动控制技术还应用于计算机集 成制造系统，它是基于自动化技术、 计算机技术及制造技术之上，通过计 算机软件，将设计、制造、经营管理, 与其它与生产过程有关的物料流与信 息流实现统一的管理，实现系统的最 优化在机械工业中，还有一类成为“过 程工业”也就是工厂中各个工序不 是独立的，而是前一个工序直接关系 到下一个工序，环环相扣，最终影响 产品的质量如制药工业就是一个典 型的例子自动控制系统在过程工业 上的应用是“综合自动化系统”，这 也是今后过程工业的一个发展方向不仅在机械生产中，自动控制系统 还大量出现在飞行器和交通设施的控 制上，如导弹、航天飞机、火车等 由于技术的发展，如今飞行器的速度 已远远不能靠人类的大脑反应来控 制这就需要自动控制系统通过导 航系统、制导系统、姿态控制系统等 实现对其控制自动控制系统还广泛运用于和我 们生活紧密相关的智能建筑上总的 来说，它就是把对工业生产的最优化 转化为建筑舒适程度的最优化设计 和建造一个安全、舒适、高效、节能 环保的大厦是它的基本目标通过布 线系统和信息终端使建筑“耳聪目 明”，做出相应的决策，也就是所谓 的“智能”对大楼供电、照明、报 警、消防、电梯、空调等设备监控和 管理，对设备运行参数进行实时控制 与监视、或节能控制、非正常运行状 态报警。

几通过办公自动化及通信自 动化系统的综合设计，来提高大楼的 舒适性、安全性、节能性，降低费用, 实现高度的集成化管理4、自动化的展望1）迈向实用化在制造业高度繁荣、工业自动化蓬 勃发展的今天，市场的变化、技术的 更替都无时无刻不在影响着工业自动 化向前发展的方向而依托用户的使 用需求和使用习惯，无疑已经成为众 多工业自动化供应商的主流选择今天，自动化主流产品也在不断满 足用户需求的前提下发生着变化：作 为工控领域的主流控制产品，PLC依 然占据着控制系统的龙头地位，目前 正朝着小型化、开放性和网络化的方 向发展；DCS作为过程控制的典型系 统积极向上拓展，越来越多地扮演管 控一体化的角色；IPC以其灵活、开放 的特点，重新赢得了用户的青睐；CNC 除了在机床上的应用外，也在向更广 泛 的领域延伸为用户提供实用有效的解决方案 已经是工业自动化的主流；为客户提 供一揽子工程更成为自动化业界的时 尚趋势2）服务多元化随着国际主流自动化供应商与产 品用户的关系日趋紧密，各种服务方 式层出不穷而且在国际制造业发展 现代服务业的推动与相关部门的指引 下，自动化行业对于发展现代服务业 也有了更深层次的理解。

5、我对自动化的认识进入大学后，我曾经感到有困 惑自动化这个专业是一个什么样的 专业，在学习了自动化这个专业后， 将来能干什么，就业前景如何？在学 习了《自动化概论》以后，使我逐步 了解了自动化专业，提高了对它的认 识，使我了解了它的广泛应用、发展 前景、就业方向这也就促使我在今 后的学习中，扎实基础，注重实践， 努力学习自己的专业知识，为今后的 工作或是继续深造打下坚实的基础 首先我们要明确学习目的，即掌握知 识，掌握为人民服务，为社会主义祖 国服务的本领，其次要重视实践学习 实践是检验真理的唯一标准多参与 实践，才能提咼我们的动手能力和创 新能力五、结语总之，我们必须学好理论知识，然后理论联系实际，重视面向实际，勇 于解决实际问题，重视创新应用要 严格要求自己，勤奋刻苦，持之以恒， 为建设有中国特色社会主义事业而奋 斗参考文献1. 万百五 《自动化（专业）概论》 武汉理工大学出版，20102. 中国大百科全书总编辑委员会 《中国大百科全书》中国 大百科全书出版社，19853. 吴蕴章 《自动控制理论基础》 西安交通大学出版社，19994. 黄坚 《自动控制原理及其。