① 自动化专业的发展方向
自动化方向--无人值守
智能化--自动化
② 根据了解,谈谈对工业自动化控制系统的发展历史,未来及发展趋势。
你好
电气自动化一直在更新在发展;
技术不会被淘汰的,只会更加高新;工业需求,回决定了自动化的发展趋势;
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③ 关于自动化专业
automation
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进行操作或控制的过程。自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化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,而且能扩展人的器官功能,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,自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志。
发展简况
1946年,美国福特公司的机械工程师D.S.哈德最先提出“自动化”一词,并用来描述发动机汽缸的自动传送和加工的过程。50年代,自动调节器和经典控制理论的发展,使自动化进入以单变量自动调节系统为主的局部自动化阶段。
60年代,随现代控制理论的出现和电子计算机的推广应用,自动控制与信息处理结合起来,使自动化进入到生产过程的最优控制与管理的综合自动化阶段。
70年代,自动化的对象变为大规模、复杂的工程和非工程系统,涉及许多用现代控制理论难以解决的问题。这些问题的研究,促进了自动化的理论、方法和手段的革新,于是出现了大系统的系统控制和复杂系统的智能控制,出现了综合利用计算机、通信技术、系统工程和人工智能等成果的高级自动化系统,如柔性制造系统、办公自动化、智能机器人、专家系统、决策支持系统、计算机集成制造系统等。
自动装置的出现和应用是在18世纪以前。古代人类在长期生产和生活中,为了减轻自己的劳动,逐渐产生利用自然界动力代替人力畜力,以及用自动装置代替人的部分繁难的脑力活动的愿望,经过经过漫长岁月的探索,他们互不相关地造出一些原始的自动装置。古代中国的指南车以及17世纪欧洲出现的钟表和风磨控制装置,虽然都是毫无联系的发明,但对自动化技术的形成却起到了先导作用。
自动化技术形成时期是在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。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。人们开始采用自动调节装置,来对付工业生产中提出的控制问题。这些调节器都是一些跟踪给定值的装置,使一些物理量保持在给定值附近。自动调节器应用标志着自动化技术进入新的历史时期。进入20世纪以后,工业生产中广泛应用各种自动调节装置,促进了对调节系统进行分析和综合的研究工作。这一时期虽然在自动调节器中已广泛应用反馈控制的结构,但从理论上研究反馈控制的原理则是从20世纪20年代开始的。1833年英国数学家C.巴贝奇在设计分析机时首先提出程序控制的原理。939世界上第一批系统与控制的专业研究机构成立,为20世纪40年代形成经典控制理论和发展局部自动化作了理论上和组织上的准备。
20世纪40~50年代是局部自动化时期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。这一新的学科当时在美国称为伺服机构理论,在苏联称为自动调整理论,主要是解决单变量的控制问题。经典控制理论这个名称是1960年在第一届全美联合自动控制会议上提出来的。1945年后由于战时出版禁令的解除,出现了系统阐述经典控制理论的著作。1945年美国数学家维纳,N.把反馈的概念推广到一切控制系统。50年代以后,经典控制理论有了许多新的发展。。经典控制理论的方法基本上能满足第二次世界大战中军事技术上的需要和战后工业发展上的需要。但是到了50年代末就发现把经典控制理论的方法推广到多变量系统时会得出错误的结论。经典控制理论的方法有其局限性。
20世纪40年代中发明的电子数字计算机开创了数字程序控制的新纪元,虽然当时还局限于自动计算方面,但ENIAC和EDVAC的制造成功,开创了电子数字程序控制的新纪元。电子数字计算机的发明为60~70年代在控制系统中广泛应用程序控制和逻辑控制以及广泛应用电子数字计算机直接控制生产过程奠定了基础。
20世纪50年代末起至今是综合自动化时期,这一时期空间技术迅速发展,迫切需要解决多变量系统的最优控制问题。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。同时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。
“自动化(Automation)”是美国人D.S.Harder于1936年提出的他认为在一个生产过程中,机器之间的零件转移不用人去搬运就是“自动化”。
自动化的概念是一个动态发展过程。过去,人们对自动化的理解或者说自动化的功能目标是以机械的动作代替人力操作,自动地完成特定的作业。这实质上是自动化代替人的体力劳动的观点。后来随着电子和信息技术的发展,特别是随着计算机的出现和广泛应用,自动化的概念已扩展为用机器(包括计算机)不仅代替人的体力劳动而且还代替或辅助脑力劳动,以自动地完成特定的作业。
今天看来自动化的上述概念也还不完善。把自动化的功能目标看成是用机器代替人的体力劳动或脑力劳动是比较狭窄的理解。这种理解甚至在某种程度上阻碍了自动化技术的发展,例如,有人就认为,中国人多,搞自动化没有很大的必要。
今天,自动化已远远突破了上述传统的概念,具有更加宽广和深刻的内涵。
自动化的广义内涵至少包括以下几点:在形式方面,制造自动化有三个方面的含义:代替人的体力劳动,代替或辅助人的脑力劳动,制造系统中人机及整个系统的协调、管理、控制和优化。在功能方面,自动化代替人的体力劳动或脑力劳动仅仅是自动化功能目标体系的一部分。自动化的功能目标是多方面的,已形成一个有机体系。在范围方面,制造自动化不仅涉及到具体生产制造过程,而是涉及产品生命周期所有过程。
自动化是一个动态概念,有着十分广泛和深刻的内涵。目前制造自动化技术的研究非常活跃,
研究内容
自动化是一门涉及学科较多、应用广泛的综合性科学技术。作为一个系统工程,它由5个单元组成:①程序单元。决定做什么和如何做。②作用单元。施加能量和定位。③传感单元。检测过程的性能和状态。④制定单元。对传感单元送来的信息进行比较,制定和发出指令信号。⑤控制单元。进行制定并调节作用单元的机构。自动化的研究内容主要有自动控制和信息处理两个方面,包括理论、方法、硬件和软件等,从应 用观点来看,研究内容有过程自动化、机械制造自动化、管理自动化、实验室自动化和家庭自动化等。
过程自动化 石油炼制和化工等工业中流体或粉体的化学处理自动化。一般采用由检测仪表、调节器和计算机等组成的过程控制系统,对加热炉、精馏塔等设备或整个工厂进行最优控制。采用的主要控制方式有反馈控制、前馈控制和最优控制等。
机械制造自动化 这是机械化、电气化与自动控制相结合的结果,处理的对象是离散工件。早期的机械制造自动化是采用机械或电气部件的单机自动化或是简单的自动生产线。20世纪60年代以后,由于电子计算机的应用,出现了数控机床、加工中心、机器人、计算机辅助设计、计算机辅助制造、自动化仓库等。研制出适应多品种、小批量生产型式的柔性制造系统(FMS)。以柔性制造系统为基础的自动化车间,加上信息管理、生产管理自动化,出现了采用计算机集成制造系统(CIMS)的工厂自动化。
管理自动化 工厂或事业单位的人、财、物、生产、办公等业务管理自动化,是以信息处理为核心的综合性技术,涉及电子计算机、通信系统与控制等学科。一般采用由多台具有高速处理大量信息能力的计算机和各种终端组成的局部网络。现代已在管理信息系统的基础上研制出决策支持系统(DSS),为高层管理人员决策提供备选的方案。
对社会的影响 自动化是新的技术革命的一个重要方面。自动化技术的研究、应用和推广,对人类的生产、生活等方式将产生深远影响。生产过程自动化和办公室自动化可极大地提高社会生产率和工作效率,节约能源和原材料消耗,保证产品质量,改善劳动条件,改进生产工艺和管理体制,加速社会的产业结构的变革和社会信息化的进程。
发展趋势
现代生产和科学技术的发展,对自动化技术提出越来越高的要求,同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。70年代以后,自动化开始向复杂的系统控制和高级的智能控制发展,并广泛地应用到国防、科学研究和经济等各个领域,实现更大规模的自动化,例如大型企业的综合自动化系统、全国铁路自动调度系统、国家电力网自动调度系统、空中交通管制系统、城市交通控制系统、自动化指挥系统、国民经济管理系统等。自动化的应用正从工程领域向非工程领域扩展,如医疗自动化、人口控制、经济管理自动化等。自动化将在更大程度上模仿人的智能,机器人已在工业生产、海洋开发和宇宙探测等领域得到应用,专家系统在医疗诊断、地质勘探等方面取得显著效果。工厂自动化、办公自动化、家庭自动化和农业自动化将成为新技术革命的重要内容,并得到迅速发展。
以上资料我是查网络所得,现在我给你说一下当今中国自动化的情况和一些我个人的理解(本人就是学自动化的)
没有自动化,现在的社会一切都要垮掉了。
自动化的工作不要发愁,自动化是最饿不死的职业
④ 机械工程及其自动化的专业简史
机械工程及其自动化以有关的自然科学和技术科学为理论基础,结合生产实践中的技术经验,研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的全部理论和实际问题的应用学科。机械是现代社会进行生产和服务的五大要素(人、资金、能源、材料和机械)之一,并参与能量和材料的生产。
石器时代人类制造和使用的各种石斧、石锤和木质、皮质的简单工具是后来出现的机械的先驱。
几千年前,人类已创制了用于谷物脱壳和粉碎的臼和磨,用于提水的桔槔和辘轳,装有轮子的车,航行于江河的船及桨、橹、舵等。所用的动力由人力发展到畜力、风力和水力。所用材料由天然的石、木、土、皮革等发展到人造材料。最早的人造材料是陶瓷。制造陶瓷器皿的陶车,已是具有动力、传动和工作3个部分的完整机械 。鼓风器对人类社会发展起了重要作用。强大的鼓风器使冶金炉获得足够高的炉温,得从矿石中炼取金属。西周时期,中国就已有了冶铸用的鼓风器。15~16世纪以前,机械工程发展缓慢。17世纪以后,资本主义商品经济在英、法等国迅速发展,许多人致力于改进各产业所需要的工作机械和研制新的动力机械——蒸汽机。18世纪后期,蒸汽机的应用从采矿业推广到纺织、面粉和冶金等行业。制作机械的主要材料逐渐从木材改为金属。机械制造工业开始形成,并逐渐成为重要产业。机械工程从分散性的、主要依赖匠师个人才智和手艺的技艺发展成为有理论指导的、系统的和独立的工程技术。机械工程是促成18~19世纪的工业革命和资本主义机械大生产的主要技术因素。
动力机械的发展
17世纪后期,随着机械的改进,煤和金属矿石需求量的增加,只依靠人力和畜力已不能适应生产提高的要求,于是在18世纪初出现了T.纽科门的大气式蒸汽机,用以驱动矿井排水泵。1765年,J.瓦特发明了有分开凝汽器的蒸汽机,降低了燃料消耗率。1781年,瓦特又创制出提供回转动力的蒸汽机,扩大了蒸汽机的应用范围。蒸汽机的发明和发展,促进矿业和工业生产、铁路和搬运机械动力化。几乎成为19世纪唯一的动力源。但蒸汽机及其锅炉、凝汽器和冷却水系统等体积庞大、笨重,应用不便。19世纪末,电力供应系统和电动机开始发展和推广。20世纪初,电动机已在工业生产中取代了蒸汽机,成为驱动各种工作机械的基本动力。发电站初期应用蒸汽机为原动机;20世纪初,出现了高效率、高转速、大功率的汽轮机,也出现了适应各种水力资源的大、小功率的水轮机。19世纪后期发明的内燃机经过逐年改进,成为轻而小、效率高、易于操纵并可随时启动的原动机。内燃机最初用于驱动没有电力供应的陆上工作机械,以后又用于汽车、移动机械(如拖拉机、挖掘机械等)和轮船,20世纪中期开始用于铁路机车。内燃机和以后发明的燃气轮机和喷气发动机,还是飞机、航天器等成功发展的基础技术因素之一。 机械加工技术的发展
工业革命以前,机械大都是由木工手工制成的木结构,金属(主要是钢和铁)仅用以制造仪器、钟表、锁、泵和木结构机械上的小型零件。金属加工主要靠机匠的精工细作以达到需要的精度。随着蒸汽机的广泛使用以及随之出现的矿山、冶金、轮船和机车等大型机械的发展,需要成形加工和切削加工的金属零件越来越多,所用金属材料由铜、铁发展到以钢为主。机械加工(包括铸造、锻压、焊接、热处理等技术及其设备以及切削加工技术和机床、刀具、量具等)迅速发展,从而保证了发展生产所需要的各种机械装备供应。同时,随着生产批量的增大和精密加工技术的发展,也促进了大量生产方法(零件互换性生产、专业分工和协作、流水加工线和流水装配线等)的形成。
机械工程基础理论的发展
18世纪以前,机械匠师全凭个人经验、直觉和手艺进行机械制作,与科学几乎无关。直到18~19世纪才逐渐形成围绕机械工程的基础理论。动力机械最先与科学相结合,如蒸汽机的发明人T.萨弗里和瓦特应用物理学家D.帕潘和J.布莱克的理论,物理学家S.卡诺、W.J.M.兰金和开尔文在蒸汽机实践的基础上建立起一门新的学科——热力学等。19世纪初,研究机械中机构结构和运动等的机构学第一次列为高等工程学院(巴黎的工艺学院)的课程。从19世纪后半期起已开始设计计算考虑材料的疲劳。随后断裂力学、实验应力分析、有限元法、数理统计、电子计算机等相继被用在设计计算中。
⑤ 简述自动控制系统发展的四个阶段
1、早期控制
早在古代,劳动人民就凭借生产实践中积累的丰富经验和对反馈的直观认识,发明了许多着闪烁控制理论智慧火花的杰作。如果要追溯自动控制技术的发展史,早在两千年前人类就有了自动控制技术的萌芽。
2、经典控制理论
自动控制理论是与人类社会发展密切联系的一门学科,是自动控制科学的核心自从19世纪Maxwell对具有调速器的蒸汽发动机系统进行线性常微分方程描述及稳定性分析以来。
经过20世纪初Nyquist,Bode,Harris,Evans,Wienner,Nichols等人的杰出贡献,终于形成了经典反馈控制理论基础,并于50年代趋于成熟。
特点是以传递函数为数学工具,采用频域方法,主要研究单输入单输出线性定常控制系统的分析与设计,但它存在着一定的局限性,即对多输入多输出系统不宜用经典控制理论解决,特别是对非线性时变系统更是无能为力。
3、现代控制理论
随着20世纪40年代中期计算机的出现及其应用领域的不断扩展,促进了自动控制理论朝着更为复杂也更为严密的方向发展,特别是在Kalman提出的可控性和可观测性概念以及提出的极大值理论的基础上,在20世纪5060年代开始出现了以状态空间分析(应用线性代数)为基础的现代控制理论。
现代控制理论本质上是一种时域法,其研究内容非常广泛,主要包括三个基本内容:多变量线性系统理论最优控制理论以及最优估计与系统辨识理论现代控制理论从理论上解决了系统的可控性可观测性稳定性以及许多复杂系统的控制问题。
4、智能控制理论
随着现代科学技术的迅速发展,生产系统的规模越来越大,形成了复杂的大系统,导致了控制对象控制器以及控制任务和目的的日益复杂化,从而导致现代控制理论的成果很少在实际中得到应用经典控制理论现代控制理论在应用中遇到了不少难题,影响了它们的实际应用,其主要原因有三:
1)精确的数学模型难以获得此类控制系统的设计和分析都是建立在精确的数学模型的基础上的,而实际系统由于存在不确定性不完全性模糊性时变性非线性等因素,一般很难获得精确的数学模型;
2)假设过于苛刻研究这些系统时,人们必须提出一些比较苛刻的假设,而这些假设在应用中往往与实际不符;
3)控制系统过于复杂为了提高控制性能,整个控制系统变得极为复杂,这不仅增加了设备投资,也降低了系统的可靠性
第三代控制理论即智能控制理论就是在这样的背景下提出来的,它是人工智能和自动控制交叉的产物,是当今自动控制科学的出路之一。
(5)自动化专业的发展历史扩展阅读
自动控制系统的未来发展前景:
现代化工厂向规模集约化方向发展时,生产工艺对控制系统的可靠性、运算能力、扩展能力、开放性、操作及监控水平等方面提出了越来越高的要求。
传统的DCS系统已经不能满足现代工业自动化控制的设计标准和要求。随着工业自动化控制理论、计算机技术和现代通信技术的迅速发展,自动控制系统的未来发展方向将向智能化、网络化、全集成自动化等方向发展。
⑥ 自动化专业以后发展方向
我是自动化的,自动化要学的东西很多,可以从事的行业很多,可以说是万金油专业,不专过属这也是这个专业的弊端,博而不精,需要有专长。可以参加学校的电子设计竞技大赛,飞思卡尔智能小车...要是得奖就不愁找不到工作了,或者考研也可以,学的要精一点
⑦ 电气工程与自动化的发展历史
有史以来,最早认识电的人是希腊学者米利都(Miletus,公元前六世纪),观察用布摩擦琥珀后,会吸引如羽毛等轻小的东西。但对静电有系统及科学的研究则是始于17世纪。
⑴17世纪的1600年初英国医生吉尔伯特(W. Gilbert 1540~1603)所著的书中,对“电”进行了最早的论述,英语“E-lectric”一词即起源于希腊语“Electrica”和拉丁语“Electrum”。
⑵随后,英国人格雷(S. Gray,1696~1736)发现了电的导体和绝缘体,法国人杜菲(Charles Fay,1698-1739)可说是当时深入探讨静电现象的第一人,它由众多的实验中发现,几乎所有的物质都可以摩擦生电,并且他更仔细地发现,所产生的电有两种,带有异种电者会互相吸引,带有同种电者会互相排斥。
⑶18世纪美国人富兰克林(B. Franklin,1760~1790)更是以他著名的“风筝实验”证明的电在自然界中的存在。
⑷19世纪上半叶,安培发现电流的磁效应、法拉第发现电磁感应定律。19世纪下半叶,电磁理论集大成者麦克斯韦尔的理论为电气工程奠定了基础。19世纪末到20世纪初,西方国家的大学陆续设置了电气工程专业。
⑸1908年,南洋大学堂(交通大学前身)设置了电机专科,这是中国大学最早的电气工程专业,至今已有近一个世纪。
⑹1920年,东南大学设置了电机工程系。
⑺1932年,清华大学设置了电机系。
(8)1936年,重庆大学成立电机系,成为当时西南地区实力最雄厚的电机系。
⑼1949年后,中国出现了一大批以工科为主的多科性大学,也出现了一批机电学院,这些学院基本上都有电机工程系。
⑽1958年,在北京电力学校基础上成立了北京电力学院,当时的电力工程系设有“发电厂电力网及电力系统专业”、“高电压技术专业”等,它们就是现在的“电气工程及其自动化专业”的前身。两年后,哈尔滨工业大学的发电教研室部分教师和学生并入北京电力学院,充实了该专业的力量。1961至1962年,哈尔滨工业大学又有发电、高压和电自三个专业的10名研究生转入北京电力学院,开启了研究生培养的先河。
⑾1986年,国务院批准“电力系统及其自动化”为博士学位授权学科。1994年,电力系统及其自动化学科的学术带头人杨奇逊教授被遴选为中国工程院首批院士。1995年,华北电力学院“电力系统及其自动化”学科被批准为博士学位授予点,同年华北电力大学成立。
⑿1998年,华北电力大学电力系统及其自动化学科被批准为博士学位授权一级学科。
⒀2002年,“电力系统及其自动化”学科被评为国家级重点学科。2003年,“电力系统及其自动化”学科博士后流动站获得批准,通过“211工程”验收。
⒁2004年“高电压与电磁兼容北京市重点实验室”挂牌。
⒂2006年“电力系统保护与动态安全监控教育部重点实验室”正式评审通过。
⑧ 自动化专业学生如何发展
一说起自动化,有人总会问什么自动化?他们总觉得自动化前面还有个称号,比版如电气,电力,权工业...所以回答的时候有点犹豫,觉得都不是,又感觉都是。相信自动化专业的人都经历过这些。
很显然,自动化专业是一个很宽泛的词语,不比什么什么自动化专业只研究其本学科知识,自动化专业学习的范围很广,电子,电力,网络,电机...所谓博而不精,很多此专业的毕业生找到的工作看似很对自己的专业,事实上工作了才知道什么东西都要从头看时学起。
自动化专业的研究生,专业为控制理论与控制工程,研究的东西更专业一些,要在自动化领域上有所作为,还是得读研究生。
正因为自动化专业涉及面很广,本科毕业生有很大的视野选择自己喜欢的工作,凭学过的知识,相信会有一番作为。
个人看法:不建议出国,自己国家的东西都没学全,外面也不见得好。
⑨ “自动化”专业何时正式命名的以前叫什么
自动化一词最早来源于美国福特公司的机械工程师D.S.哈德,1946年他用这个词来描述专汽车发动的工作生产过属程。但事实上,自动化科学的基础早在19世纪末期就已经奠定。自动化科学出现的原因是为了控制那些自工业革命来越来越复杂的机械设备,诸如汽车、飞机等。此外现代工业生产上的流水线和精密设备,也越来越难以单纯的依靠人手来控制。这些新产品和技术导致了自动化科学的诞生。同时,应用数学和近现代电子学的发展也为自动化科学提供了理论基础。
原专业名
流体传动及控制(部分)、电气技术(部分)、自动化、工业自动化、自动控制、飞行器制导与控制(部分)。