① 自動化專業的發展方向
自動化方向--無人值守
智能化--自動化
② 根據了解,談談對工業自動化控制系統的發展歷史,未來及發展趨勢。
你好
電氣自動化一直在更新在發展;
技術不會被淘汰的,只會更加高新;工業需求,回決定了自動化的發展趨勢;
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③ 關於自動化專業
automation
機器或裝置在無人干預的情況下按規定的程序或指令自動進行操作或控制的過程。自動化技術廣泛用於工業、農業、軍事、科學研究、交通運輸、商業、醫療、服務和家庭等方面。採用自動化技術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、農業、國防和科學技術現代化的重要條件和顯著標志。
發展簡況
1946年,美國福特公司的機械工程師D.S.哈德最先提出「自動化」一詞,並用來描述發動機汽缸的自動傳送和加工的過程。50年代,自動調節器和經典控制理論的發展,使自動化進入以單變數自動調節系統為主的局部自動化階段。
60年代,隨現代控制理論的出現和電子計算機的推廣應用,自動控制與信息處理結合起來,使自動化進入到生產過程的最優控制與管理的綜合自動化階段。
70年代,自動化的對象變為大規模、復雜的工程和非工程系統,涉及許多用現代控制理論難以解決的問題。這些問題的研究,促進了自動化的理論、方法和手段的革新,於是出現了大系統的系統控制和復雜系統的智能控制,出現了綜合利用計算機、通信技術、系統工程和人工智慧等成果的高級自動化系統,如柔性製造系統、辦公自動化、智能機器人、專家系統、決策支持系統、計算機集成製造系統等。
自動裝置的出現和應用是在18世紀以前。古代人類在長期生產和生活中,為了減輕自己的勞動,逐漸產生利用自然界動力代替人力畜力,以及用自動裝置代替人的部分繁難的腦力活動的願望,經過經過漫長歲月的探索,他們互不相關地造出一些原始的自動裝置。古代中國的指南車以及17世紀歐洲出現的鍾表和風磨控制裝置,雖然都是毫無聯系的發明,但對自動化技術的形成卻起到了先導作用。
自動化技術形成時期是在18世紀末~20世紀30年代。1788年英國機械師J.瓦特發明離心式調速器(又稱飛球調速器),並把它與蒸汽機的閥門連接起來,構成蒸汽機轉速的閉環自動控制系統。瓦特的這項發明開創了近代自動調節裝置應用的新紀元,對第一次工業革命及後來控制理論的發展有重要影響。人們開始採用自動調節裝置,來對付工業生產中提出的控制問題。這些調節器都是一些跟蹤給定值的裝置,使一些物理量保持在給定值附近。自動調節器應用標志著自動化技術進入新的歷史時期。進入20世紀以後,工業生產中廣泛應用各種自動調節裝置,促進了對調節系統進行分析和綜合的研究工作。這一時期雖然在自動調節器中已廣泛應用反饋控制的結構,但從理論上研究反饋控制的原理則是從20世紀20年代開始的。1833年英國數學家C.巴貝奇在設計分析機時首先提出程序控制的原理。939世界上第一批系統與控制的專業研究機構成立,為20世紀40年代形成經典控制理論和發展局部自動化作了理論上和組織上的准備。
20世紀40~50年代是局部自動化時期第二次世界大戰時期形成的經典控制理論對戰後發展局部自動化起了重要的促進作用。在問題的過程中形成了經典控制理論,設計出各種精密的自動調節裝置,開創了系統和控制這一新的科學領域。這一新的學科當時在美國稱為伺服機構理論,在蘇聯稱為自動調整理論,主要是解決單變數的控制問題。經典控制理論這個名稱是1960年在第一屆全美聯合自動控制會議上提出來的。1945年後由於戰時出版禁令的解除,出現了系統闡述經典控制理論的著作。1945年美國數學家維納,N.把反饋的概念推廣到一切控制系統。50年代以後,經典控制理論有了許多新的發展。。經典控制理論的方法基本上能滿足第二次世界大戰中軍事技術上的需要和戰後工業發展上的需要。但是到了50年代末就發現把經典控制理論的方法推廣到多變數系統時會得出錯誤的結論。經典控制理論的方法有其局限性。
20世紀40年代中發明的電子數字計算機開創了數字程序控制的新紀元,雖然當時還局限於自動計算方面,但ENIAC和EDVAC的製造成功,開創了電子數字程序控制的新紀元。電子數字計算機的發明為60~70年代在控制系統中廣泛應用程序控制和邏輯控制以及廣泛應用電子數字計算機直接控制生產過程奠定了基礎。
20世紀50年代末起至今是綜合自動化時期,這一時期空間技術迅速發展,迫切需要解決多變數系統的最優控制問題。於是誕生了現代控制理論。現代控制理論的形成和發展為綜合自動化奠定了理論基礎。同時微電子技術有了新的突破。1958年出現晶體管計算機,1965年出現集成電路計算機,1971年出現單片微處理機。微處理機的出現對控制技術產生了重大影響,控制工程師可以很方便地利用微處理機來實現各種復雜的控制,使綜合自動化成為現實。
「自動化(Automation)」是美國人D.S.Harder於1936年提出的他認為在一個生產過程中,機器之間的零件轉移不用人去搬運就是「自動化」。
自動化的概念是一個動態發展過程。過去,人們對自動化的理解或者說自動化的功能目標是以機械的動作代替人力操作,自動地完成特定的作業。這實質上是自動化代替人的體力勞動的觀點。後來隨著電子和信息技術的發展,特別是隨著計算機的出現和廣泛應用,自動化的概念已擴展為用機器(包括計算機)不僅代替人的體力勞動而且還代替或輔助腦力勞動,以自動地完成特定的作業。
今天看來自動化的上述概念也還不完善。把自動化的功能目標看成是用機器代替人的體力勞動或腦力勞動是比較狹窄的理解。這種理解甚至在某種程度上阻礙了自動化技術的發展,例如,有人就認為,中國人多,搞自動化沒有很大的必要。
今天,自動化已遠遠突破了上述傳統的概念,具有更加寬廣和深刻的內涵。
自動化的廣義內涵至少包括以下幾點:在形式方面,製造自動化有三個方面的含義:代替人的體力勞動,代替或輔助人的腦力勞動,製造系統中人機及整個系統的協調、管理、控制和優化。在功能方面,自動化代替人的體力勞動或腦力勞動僅僅是自動化功能目標體系的一部分。自動化的功能目標是多方面的,已形成一個有機體系。在范圍方面,製造自動化不僅涉及到具體生產製造過程,而是涉及產品生命周期所有過程。
自動化是一個動態概念,有著十分廣泛和深刻的內涵。目前製造自動化技術的研究非常活躍,
研究內容
自動化是一門涉及學科較多、應用廣泛的綜合性科學技術。作為一個系統工程,它由5個單元組成:①程序單元。決定做什麼和如何做。②作用單元。施加能量和定位。③感測單元。檢測過程的性能和狀態。④制定單元。對感測單元送來的信息進行比較,制定和發出指令信號。⑤控制單元。進行制定並調節作用單元的機構。自動化的研究內容主要有自動控制和信息處理兩個方面,包括理論、方法、硬體和軟體等,從應 用觀點來看,研究內容有過程自動化、機械製造自動化、管理自動化、實驗室自動化和家庭自動化等。
過程自動化 石油煉制和化工等工業中流體或粉體的化學處理自動化。一般採用由檢測儀表、調節器和計算機等組成的過程式控制制系統,對加熱爐、精餾塔等設備或整個工廠進行最優控制。採用的主要控制方式有反饋控制、前饋控制和最優控制等。
機械製造自動化 這是機械化、電氣化與自動控制相結合的結果,處理的對象是離散工件。早期的機械製造自動化是採用機械或電氣部件的單機自動化或是簡單的自動生產線。20世紀60年代以後,由於電子計算機的應用,出現了數控機床、加工中心、機器人、計算機輔助設計、計算機輔助製造、自動化倉庫等。研製出適應多品種、小批量生產型式的柔性製造系統(FMS)。以柔性製造系統為基礎的自動化車間,加上信息管理、生產管理自動化,出現了採用計算機集成製造系統(CIMS)的工廠自動化。
管理自動化 工廠或事業單位的人、財、物、生產、辦公等業務管理自動化,是以信息處理為核心的綜合性技術,涉及電子計算機、通信系統與控制等學科。一般採用由多台具有高速處理大量信息能力的計算機和各種終端組成的局部網路。現代已在管理信息系統的基礎上研製出決策支持系統(DSS),為高層管理人員決策提供備選的方案。
對社會的影響 自動化是新的技術革命的一個重要方面。自動化技術的研究、應用和推廣,對人類的生產、生活等方式將產生深遠影響。生產過程自動化和辦公室自動化可極大地提高社會生產率和工作效率,節約能源和原材料消耗,保證產品質量,改善勞動條件,改進生產工藝和管理體制,加速社會的產業結構的變革和社會信息化的進程。
發展趨勢
現代生產和科學技術的發展,對自動化技術提出越來越高的要求,同時也為自動化技術的革新提供了必要條件。70年代以後,自動化開始向復雜的系統控制和高級的智能控制發展,並廣泛地應用到國防、科學研究和經濟等各個領域,實現更大規模的自動化,例如大型企業的綜合自動化系統、全國鐵路自動調度系統、國家電力網自動調度系統、空中交通管制系統、城市交通控制系統、自動化指揮系統、國民經濟管理系統等。自動化的應用正從工程領域向非工程領域擴展,如醫療自動化、人口控制、經濟管理自動化等。自動化將在更大程度上模仿人的智能,機器人已在工業生產、海洋開發和宇宙探測等領域得到應用,專家系統在醫療診斷、地質勘探等方面取得顯著效果。工廠自動化、辦公自動化、家庭自動化和農業自動化將成為新技術革命的重要內容,並得到迅速發展。
以上資料我是查網路所得,現在我給你說一下當今中國自動化的情況和一些我個人的理解(本人就是學自動化的)
沒有自動化,現在的社會一切都要垮掉了。
自動化的工作不要發愁,自動化是最餓不死的職業
④ 機械工程及其自動化的專業簡史
機械工程及其自動化以有關的自然科學和技術科學為理論基礎,結合生產實踐中的技術經驗,研究和解決在開發、設計、製造、安裝、運用和修理各種機械中的全部理論和實際問題的應用學科。機械是現代社會進行生產和服務的五大要素(人、資金、能源、材料和機械)之一,並參與能量和材料的生產。
石器時代人類製造和使用的各種石斧、石錘和木質、皮質的簡單工具是後來出現的機械的先驅。
幾千年前,人類已創制了用於穀物脫殼和粉碎的臼和磨,用於提水的桔槔和轆轤,裝有輪子的車,航行於江河的船及槳、櫓、舵等。所用的動力由人力發展到畜力、風力和水力。所用材料由天然的石、木、土、皮革等發展到人造材料。最早的人造材料是陶瓷。製造陶瓷器皿的陶車,已是具有動力、傳動和工作3個部分的完整機械 。鼓風器對人類社會發展起了重要作用。強大的鼓風器使冶金爐獲得足夠高的爐溫,得從礦石中煉取金屬。西周時期,中國就已有了冶鑄用的鼓風器。15~16世紀以前,機械工程發展緩慢。17世紀以後,資本主義商品經濟在英、法等國迅速發展,許多人致力於改進各產業所需要的工作機械和研製新的動力機械——蒸汽機。18世紀後期,蒸汽機的應用從采礦業推廣到紡織、麵粉和冶金等行業。製作機械的主要材料逐漸從木材改為金屬。機械製造工業開始形成,並逐漸成為重要產業。機械工程從分散性的、主要依賴匠師個人才智和手藝的技藝發展成為有理論指導的、系統的和獨立的工程技術。機械工程是促成18~19世紀的工業革命和資本主義機械大生產的主要技術因素。
動力機械的發展
17世紀後期,隨著機械的改進,煤和金屬礦石需求量的增加,只依靠人力和畜力已不能適應生產提高的要求,於是在18世紀初出現了T.紐科門的大氣式蒸汽機,用以驅動礦井排水泵。1765年,J.瓦特發明了有分開凝汽器的蒸汽機,降低了燃料消耗率。1781年,瓦特又創制出提供回轉動力的蒸汽機,擴大了蒸汽機的應用范圍。蒸汽機的發明和發展,促進礦業和工業生產、鐵路和搬運機械動力化。幾乎成為19世紀唯一的動力源。但蒸汽機及其鍋爐、凝汽器和冷卻水系統等體積龐大、笨重,應用不便。19世紀末,電力供應系統和電動機開始發展和推廣。20世紀初,電動機已在工業生產中取代了蒸汽機,成為驅動各種工作機械的基本動力。發電站初期應用蒸汽機為原動機;20世紀初,出現了高效率、高轉速、大功率的汽輪機,也出現了適應各種水力資源的大、小功率的水輪機。19世紀後期發明的內燃機經過逐年改進,成為輕而小、效率高、易於操縱並可隨時啟動的原動機。內燃機最初用於驅動沒有電力供應的陸上工作機械,以後又用於汽車、移動機械(如拖拉機、挖掘機械等)和輪船,20世紀中期開始用於鐵路機車。內燃機和以後發明的燃氣輪機和噴氣發動機,還是飛機、航天器等成功發展的基礎技術因素之一。 機械加工技術的發展
工業革命以前,機械大都是由木工手工製成的木結構,金屬(主要是鋼和鐵)僅用以製造儀器、鍾表、鎖、泵和木結構機械上的小型零件。金屬加工主要靠機匠的精工細作以達到需要的精度。隨著蒸汽機的廣泛使用以及隨之出現的礦山、冶金、輪船和機車等大型機械的發展,需要成形加工和切削加工的金屬零件越來越多,所用金屬材料由銅、鐵發展到以鋼為主。機械加工(包括鑄造、鍛壓、焊接、熱處理等技術及其設備以及切削加工技術和機床、刀具、量具等)迅速發展,從而保證了發展生產所需要的各種機械裝備供應。同時,隨著生產批量的增大和精密加工技術的發展,也促進了大量生產方法(零件互換性生產、專業分工和協作、流水加工線和流水裝配線等)的形成。
機械工程基礎理論的發展
18世紀以前,機械匠師全憑個人經驗、直覺和手藝進行機械製作,與科學幾乎無關。直到18~19世紀才逐漸形成圍繞機械工程的基礎理論。動力機械最先與科學相結合,如蒸汽機的發明人T.薩弗里和瓦特應用物理學家D.帕潘和J.布萊克的理論,物理學家S.卡諾、W.J.M.蘭金和開爾文在蒸汽機實踐的基礎上建立起一門新的學科——熱力學等。19世紀初,研究機械中機構結構和運動等的機構學第一次列為高等工程學院(巴黎的工藝學院)的課程。從19世紀後半期起已開始設計計算考慮材料的疲勞。隨後斷裂力學、實驗應力分析、有限元法、數理統計、電子計算機等相繼被用在設計計算中。
⑤ 簡述自動控制系統發展的四個階段
1、早期控制
早在古代,勞動人民就憑借生產實踐中積累的豐富經驗和對反饋的直觀認識,發明了許多著閃爍控制理論智慧火花的傑作。如果要追溯自動控制技術的發展史,早在兩千年前人類就有了自動控制技術的萌芽。
2、經典控制理論
自動控制理論是與人類社會發展密切聯系的一門學科,是自動控制科學的核心自從19世紀Maxwell對具有調速器的蒸汽發動機系統進行線性常微分方程描述及穩定性分析以來。
經過20世紀初Nyquist,Bode,Harris,Evans,Wienner,Nichols等人的傑出貢獻,終於形成了經典反饋控制理論基礎,並於50年代趨於成熟。
特點是以傳遞函數為數學工具,採用頻域方法,主要研究單輸入單輸出線性定常控制系統的分析與設計,但它存在著一定的局限性,即對多輸入多輸出系統不宜用經典控制理論解決,特別是對非線性時變系統更是無能為力。
3、現代控制理論
隨著20世紀40年代中期計算機的出現及其應用領域的不斷擴展,促進了自動控制理論朝著更為復雜也更為嚴密的方向發展,特別是在Kalman提出的可控性和可觀測性概念以及提出的極大值理論的基礎上,在20世紀5060年代開始出現了以狀態空間分析(應用線性代數)為基礎的現代控制理論。
現代控制理論本質上是一種時域法,其研究內容非常廣泛,主要包括三個基本內容:多變數線性系統理論最優控制理論以及最優估計與系統辨識理論現代控制理論從理論上解決了系統的可控性可觀測性穩定性以及許多復雜系統的控制問題。
4、智能控制理論
隨著現代科學技術的迅速發展,生產系統的規模越來越大,形成了復雜的大系統,導致了控制對象控制器以及控制任務和目的的日益復雜化,從而導致現代控制理論的成果很少在實際中得到應用經典控制理論現代控制理論在應用中遇到了不少難題,影響了它們的實際應用,其主要原因有三:
1)精確的數學模型難以獲得此類控制系統的設計和分析都是建立在精確的數學模型的基礎上的,而實際系統由於存在不確定性不完全性模糊性時變性非線性等因素,一般很難獲得精確的數學模型;
2)假設過於苛刻研究這些系統時,人們必須提出一些比較苛刻的假設,而這些假設在應用中往往與實際不符;
3)控制系統過於復雜為了提高控制性能,整個控制系統變得極為復雜,這不僅增加了設備投資,也降低了系統的可靠性
第三代控制理論即智能控制理論就是在這樣的背景下提出來的,它是人工智慧和自動控制交叉的產物,是當今自動控制科學的出路之一。
(5)自動化專業的發展歷史擴展閱讀
自動控制系統的未來發展前景:
現代化工廠向規模集約化方向發展時,生產工藝對控制系統的可靠性、運算能力、擴展能力、開放性、操作及監控水平等方面提出了越來越高的要求。
傳統的DCS系統已經不能滿足現代工業自動化控制的設計標准和要求。隨著工業自動化控制理論、計算機技術和現代通信技術的迅速發展,自動控制系統的未來發展方向將向智能化、網路化、全集成自動化等方向發展。
⑥ 自動化專業以後發展方向
我是自動化的,自動化要學的東西很多,可以從事的行業很多,可以說是萬金油專業,不專過屬這也是這個專業的弊端,博而不精,需要有專長。可以參加學校的電子設計競技大賽,飛思卡爾智能小車...要是得獎就不愁找不到工作了,或者考研也可以,學的要精一點
⑦ 電氣工程與自動化的發展歷史
有史以來,最早認識電的人是希臘學者米利都(Miletus,公元前六世紀),觀察用布摩擦琥珀後,會吸引如羽毛等輕小的東西。但對靜電有系統及科學的研究則是始於17世紀。
⑴17世紀的1600年初英國醫生吉爾伯特(W. Gilbert 1540~1603)所著的書中,對「電」進行了最早的論述,英語「E-lectric」一詞即起源於希臘語「Electrica」和拉丁語「Electrum」。
⑵隨後,英國人格雷(S. Gray,1696~1736)發現了電的導體和絕緣體,法國人杜菲(Charles Fay,1698-1739)可說是當時深入探討靜電現象的第一人,它由眾多的實驗中發現,幾乎所有的物質都可以摩擦生電,並且他更仔細地發現,所產生的電有兩種,帶有異種電者會互相吸引,帶有同種電者會互相排斥。
⑶18世紀美國人富蘭克林(B. Franklin,1760~1790)更是以他著名的「風箏實驗」證明的電在自然界中的存在。
⑷19世紀上半葉,安培發現電流的磁效應、法拉第發現電磁感應定律。19世紀下半葉,電磁理論集大成者麥克斯韋爾的理論為電氣工程奠定了基礎。19世紀末到20世紀初,西方國家的大學陸續設置了電氣工程專業。
⑸1908年,南洋大學堂(交通大學前身)設置了電機專科,這是中國大學最早的電氣工程專業,至今已有近一個世紀。
⑹1920年,東南大學設置了電機工程系。
⑺1932年,清華大學設置了電機系。
(8)1936年,重慶大學成立電機系,成為當時西南地區實力最雄厚的電機系。
⑼1949年後,中國出現了一大批以工科為主的多科性大學,也出現了一批機電學院,這些學院基本上都有電機工程系。
⑽1958年,在北京電力學校基礎上成立了北京電力學院,當時的電力工程系設有「發電廠電力網及電力系統專業」、「高電壓技術專業」等,它們就是現在的「電氣工程及其自動化專業」的前身。兩年後,哈爾濱工業大學的發電教研室部分教師和學生並入北京電力學院,充實了該專業的力量。1961至1962年,哈爾濱工業大學又有發電、高壓和電自三個專業的10名研究生轉入北京電力學院,開啟了研究生培養的先河。
⑾1986年,國務院批准「電力系統及其自動化」為博士學位授權學科。1994年,電力系統及其自動化學科的學術帶頭人楊奇遜教授被遴選為中國工程院首批院士。1995年,華北電力學院「電力系統及其自動化」學科被批准為博士學位授予點,同年華北電力大學成立。
⑿1998年,華北電力大學電力系統及其自動化學科被批准為博士學位授權一級學科。
⒀2002年,「電力系統及其自動化」學科被評為國家級重點學科。2003年,「電力系統及其自動化」學科博士後流動站獲得批准,通過「211工程」驗收。
⒁2004年「高電壓與電磁兼容北京市重點實驗室」掛牌。
⒂2006年「電力系統保護與動態安全監控教育部重點實驗室」正式評審通過。
⑧ 自動化專業學生如何發展
一說起自動化,有人總會問什麼自動化?他們總覺得自動化前面還有個稱號,比版如電氣,電力,權工業...所以回答的時候有點猶豫,覺得都不是,又感覺都是。相信自動化專業的人都經歷過這些。
很顯然,自動化專業是一個很寬泛的詞語,不比什麼什麼自動化專業只研究其本學科知識,自動化專業學習的范圍很廣,電子,電力,網路,電機...所謂博而不精,很多此專業的畢業生找到的工作看似很對自己的專業,事實上工作了才知道什麼東西都要從頭看時學起。
自動化專業的研究生,專業為控制理論與控制工程,研究的東西更專業一些,要在自動化領域上有所作為,還是得讀研究生。
正因為自動化專業涉及面很廣,本科畢業生有很大的視野選擇自己喜歡的工作,憑學過的知識,相信會有一番作為。
個人看法:不建議出國,自己國家的東西都沒學全,外面也不見得好。
⑨ 「自動化」專業何時正式命名的以前叫什麼
自動化一詞最早來源於美國福特公司的機械工程師D.S.哈德,1946年他用這個詞來描述專汽車發動的工作生產過屬程。但事實上,自動化科學的基礎早在19世紀末期就已經奠定。自動化科學出現的原因是為了控制那些自工業革命來越來越復雜的機械設備,諸如汽車、飛機等。此外現代工業生產上的流水線和精密設備,也越來越難以單純的依靠人手來控制。這些新產品和技術導致了自動化科學的誕生。同時,應用數學和近現代電子學的發展也為自動化科學提供了理論基礎。
原專業名
流體傳動及控制(部分)、電氣技術(部分)、自動化、工業自動化、自動控制、飛行器制導與控制(部分)。