对自动化学科的认识

对自动化学科的认识

电气信息类1107班侯岳

一、摘要：

在论证未来时代将会是自动化时代的基础上，首先介绍了自动化的基本概念和发展历史，形成了对自动化的一个整体认识。然后进一步，更加全面的介绍自动化学科的各个部分内容及其应用于现代生产实践中的重要意义。最后在对自动化有了一个全面了解的情况下，对应如何学习自动化做了探讨，提出应从数学、专业理论知识、实践和知识更新四个方面予以重视。

二、关键词：

自动化时代；基本概念；发展；内容及应用；如何学习自动化

三、前言:

20世纪科学技术迅速发展，至如今已经涌现出众多新兴科学技术分支：如控制论和自动化技术；计算机和信息论；激光技术和光导纤维；分子生物学和遗传工程；宇航科技等等。它们汇聚成一股巨大的力量，急剧地改变着人类的劳动方式和生活方式，促进社会各方面产生深刻的变化。它不仅冲击着生产第一线的工人和农民，而且冲击着企业、事业、政府机关，甚至家庭主妇。这些变革来得如此之快，致使对社会现象最为敏感的社会学家也感到愕然：这个社会将去向何处？

从科学意义上来看，人类社会无一不是能量交换和信息交换的有机组合，当我们详尽地了解了人类社会各种具体的特殊规律之后，都可以用具有这两种功能的机器来完成[1]，这便是自动化技术。所以从某种意义上来说，自动

化就是现代化的代名词。由此可以断言，人类社会历经原始的人力时代，走过精密的机械时代，如今正处于一个新的变革时期，而这次变革的终点便是振奋人心的自动化时代。

之所以说它“振奋人心”，是因为在自动化时代里，几乎所有的生产活动都可以用机器来完成，人类劳动生产率将得到大大的提高，社会财富将极大丰富。只有在此时，人类才能摆脱为了糊口而不得不从事的强迫劳动，生产力得到全面的解放，使实现共产主义真正成为可能。

四、内容：

1.自动化技术的基本概念

自动化是指在无人或较少人的情况下，按照人的要求，对设备、过程或者系统进行控制和管理，以完成其承担的任务。自动化要代替人的体力劳动或者脑力劳动，全部代替人是不可能的，但是部分地、越来越高级地代替人的智力劳动是可能的。实现自动化的手段最早也是用机械技术。在20世纪60年代前后，自动化的主要手段是应用各种各样的电机放大机、磁放大器、发电机、电动机构成系统控制，从小功率的机床给进系统到很大的轧钢电机。今天，自动化的主要手段是信息技术。所谓加了控制器，是将人的要求通过控制器产生一个控制作用，加到设备、过程或者一个系统中，就可以完成人的要求。

2、自动化技术的发展

在18世纪以前，古代的人们在长期的生产和生活中，为了减轻自己的劳动，逐渐利用自然界的动力代替人力、畜力，以及用自动装置代替人的部分繁杂的脑力劳动和对自然界的控制，这也就是早期自动装置的出现和应用。到了18世纪末至20世纪初，伴随着英国的工业革命，促成了控制理论逐步发展，

自动调节得到了广泛的应用，同时也产生了大量的应用于自动控制的算法和规则。在第二次世界大战期间，为了防空火力控制系统和飞机自动导轨系统等军事技术的问题，各国科学家设计出各种精密的自动调节装置，开创了防空火力系统和控制这一新的学科，将控制理论推向了一个局部自动化的时期，经典控制理论有了新的发展。

公元1956年，前苏联数学家JI.庞特里亚金提出极大值原理。同年美国数学家R.贝尔曼创立动态规划。两者为解决最优控制问题提出了理论工具。1960年美国数学家R.卡尔曼提出能控性和能动性两个概念，揭示了系统的内在属性。卡尔曼还引入状态空间法，提出具有二次型性能指标的线性状态反馈率，为线性自动控制系统给出了最优调节器的概念。以上这些新概念和新方法标志着现代控制理论的诞生。

现代控制理论的迅速发展，形成了多个重要分支，如，系统辨识、建模与仿真；自适应控制和自校正控制器；遥测、遥控和遥感；综合自动化；模式识别和人工智能；智能控制等。

3、自动化技术的应用领域

自动化技术在机械加工、采矿冶炼、化学工业、电力系统、交通运输、农业生产、环境保护、医药卫生、军事技术、航空航天、科学研究、办公服务等领域都得到了广泛的应用。例如：机械制造自动化、过程工业自动化、电力系统自动化、飞行器控制、楼宇自动化与智能建筑……

4、对自动化技术的展望

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。

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年代以来，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。

5、我对自动化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。

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