东北大学自动化专业概论PPT课件4

自动化概论(PPT35页)

对于随动控制系统，控制过程时间是指被调量与其稳态值之差不超过稳态值的±5%或±2%所需要的时间，就认为控制过程已经结束。即 t≥ts 时 y（t）－ y（∞）≤ ±5%y（∞）或±2%y（∞）
哈尔滨电力职业技术学院
3．最大动态偏差ym或超调量
在定值控制系统中，常用最大动态偏差ym这个指标来衡量被调量偏离给定值的程度。
哈尔滨电力职业技术学院
2. 比例积分(PI)调节器
PI 调节器的阶跃响应曲线
e
e0
0
t
比例调节 + 积分调节粗调 + 细调
e0
0
Ti
e0
t
哈尔滨电力职业技术学院
3. 比例微分(PD)调节器
动态方程为
：
Kpe
Kd
de dt
K p (e
Kd Kp
de ) dt
1
(e Td
de ) dt
传递函数为:
例：典型的自动化元件
差压变送器
调节器气动调节阀
显示操作器
2.1.3 自动调节中的一些常用术语
1．被调量（被控制量）表征生产过程是否正常运行并需要加以调节的物理量。
2．给定值按生产要求被调量必须维持的希望值。
3．控制对象（被控对象）被调节的生产过程或设备称为控制对象。
4．调节机构可用来改变进入控制对象的物质或能量的装置称为调节机构。
一、按工作原理分类
1．前馈控制系统 2．反馈控制系统 3．前馈 ─ 反馈控制系统（复合控制系统）
二、按给定值特点分类
1. 定值控制系统 2. 随动控制系统 3．程序控制系统
前馈控制系统/反馈控制系统/复合控制系统
λ 扰动通道

自动化专业介绍PPT课件(18页)

近年来，各地相继利用外资建设了一批城市污水处理厂，将先进的工艺及设备引进国内，在提高工艺设备技术水平的同时，控制系统和管理水平也有了很大的提高。结束了以往污水处理全部用人工或简单的电器控制的落后局面。发达国家在二级处理普及以后投入大量资金和科研力量加强污水处理设施的监测、运行和管理，实现了计算机控制、报警、计算和瞬时记录。
（5） 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。
（6）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。
自动化发展概况
（1）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。自动化
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Biblioteka 的最优控制与管理的综合自动化阶段。
自动化的效益
本厂所采用的污水处理自动化控制系统借鉴了国内外先进的计算机软、硬件技术，控制理论及算法，实现了污水处理全过程自动智能控制，节省了人力资源，能够及时、准确地反映工艺过程中各个工艺参数的变化情况，并通过声光报警，数据溢出时自动暂停设备等方式提醒工作人员根据参数变化及时做出调整对策，保证整套处理过程长期稳定、高效地运行。

自动化概论PPT课件(38页)

“Present Developments in Control Applications”，德国
课程基本情况
学时：27 作业：（无）成绩评定：
平时（考勤）30% 期末考查（开卷笔试）70%
专业的前身
工业企业电气化及自动化专业（简称工企专业）
工业电气自动化专业工业自动化专业
生产过程自动化仪表自动化
自动化概论
本课程的主要内容
1.自动化的概念和发展简史 2.自动控制系统的类型和组成 3.基本的控制方法 4.控制和自动化的应用范畴 5.控制和自动化的展望 6.自动化专业概览
教材与参考书
[1] 西安交大万百五主编《自动化（专业）概论》（第二版），武汉理工大学出版社，2005年。
[2] 电子书《信息爆炸时代的控制》——关于控制、动力学和系统未来方向的专家小组报告，2003年。
自动化技术的发展
检测、计算、通信、执行和复杂性技术成本/性能曲线
自动化与工业化、信息化、知识化的关系社会来自机械化（应用机器系统）
电气化（加入电机、网络）
工业化
自动化（加入自动控制器）
总
数字化（应用数字计算机）网络化（实现计算机网络）
信息化
发先进自动化（系统、管理）
展智能化（引入智能）知识化（处理知识）
先进自动化（综合集成了系统、管理）
实现先进自动化，就完成（工业）信息化先进自动化是信息化的最重要标志
（国内总体，数字化、网络化已有一定规模）
（基础）自动化（核心是控制）是工业化完成与否的标志
自动化技术是工业化的核心技术
先进自动化（核心是信息、控制、系统）是信息化完成与否的标志
先进自动化技术是信息化的核心技术

自动化专业介绍ppt课件(18页)

薪资水平
自动化专业人才在就业市场上具有较高的竞争力，薪资水平相对较高。
主要就业方向介绍
工业控制方向
从事工业生产过程中的自动化控制、工艺流程设计、设备维护等工作
。
智能家居方向
从事智能家居系统设计、开发、调试和维护等
工作。
机器人方向
从事机器人研发、设计、应用和推广等工作。
电力系统方向
从事电力系统自动化、继电保护、电气传动等
控制系统的设计方法
03
包括PID控制、模糊控制等。
03
自动化专业核心课程
自动控制原理
1 2
自动控制系统的基本概念
介绍自动控制系统的组成、工作原理、性能指标等。
线性控制系统分析
讲解线性控制系统的时域分析、频域分析方法。
3
控制系统设计
介绍控制系统设计的基本原则、方法，以及优化控制策略。
现代控制工程
工作。
职业规划与发展建议
明确职业目标
根据自己的兴趣和特长，选择适合自己的职业方向，并制定相应的职业目标。
积累实践经验
积极参加实践活动和项目经验，积累实践经验和项目经验，为未来的职业发展打下基础。
ABCD
提升技能水平
不断学习和掌握新技术、新方法，提高自己的技能水平和综合素质。
加强团队协作
在工作中注重团队协作和沟通，与同事保持良好的合作关系，共同推动项目的进展和成果。
随着人们对智能家居的需求增加，家居自动化市场将逐渐扩大，相关的自动化专业人才需求也将增加。
技术挑战与创新方向
人工智能技术
人工智能技术将在自动化领域发挥越来越重要的作用，如何将人工智能技术与自动化专业相结合，将是未来的一个重要研究方向。

自动化专业概论开篇课件-PPT

➢ 随动(Servo,伺服）给定信号是预先未知、随时间变化火炮打飞机、天文望远镜
➢ 程序控制按照预定的程序（时间顺序）来控制可编程控制器（Program Logic Controller，PLC）
➢ 控制系统的组成被控对象、执行机构、控制器、给定、反馈、比较、
自动化仪表 ➢ 改善劳动条件，减轻体力、脑力劳动
➢ 自适应控制（Adaptive Control）自适应控制能在对象数学模型变动和系统外界信息不完备的情况下改变反馈控制器的特性，以保持良好的工作品质。解决控制对象未知、变化的问题系统辨识＋在线控制器设计
返回
➢遥测、遥控和遥感
遥测就是对被测对象的某些参数进行远距离测量。遥控就是对被控对象进行远距离控制。遥感就是利用装载在飞机或人造卫星等运载工具上的传感器，收集由地面目标物反射或发射出来的电磁波，再根据这些数据来获得关于目标物（如矿藏、森林、作物产量等）的信息。
➢ 控制（Control）
指为了改善系统的性能或达到特定的目的，通过信息的采集和加工而施加到系统的作用。宏观：经济发展，人口控制。微观：日常生活中。
➢ 自动化与控制的区别自动化：指设备、过程或系统等具体物理对象的“自动”运行。控制：指为达到目标而采用的方法与手段，应用范围比自动化广，自动化的核心是信息、控制和系统。属性：自动化属技术科学，控制属基础科学
➢智能控制（Intelligent Control)
对于许多复杂的被控对象和它的外界环境，难以建立有效的数学模型和采用常规的经典或现代控制理论去进行定量计算和分析、设计。智能控制具有人工智能、控制论和运筹学等形成交叉学科的特点和定量与定性相结合的分析方法特点。按照这些思路已经研究出一些智能控制的理论和技术：

自动化学科概论-第4章

机遇
同时，自动化学科也迎来了前所未有的发展机遇，如人工智能、物联网、大数据等技术的融合应用为自动化学科的发展提供了广阔的空间和无限的可能。
THANKS
感谢观看
自动化学科的发展
自动化学科起源于20世纪初的控制论和系统工程，随着计算机技术的发展和普及，自动化学科在20世纪后半叶得到了迅速的发展。目前，自动化学科已经成为工程领域中最重要、最活跃的学科之一。
自动化学科的研究领域
控制理论与控制工程
研究控制系统的建模、分析、设计和优化，包括线性系统、非线性系
信息的基本概念
包括信息的定义、度量和性质等。
信道编码理论
研究信息在信道中传输时如何进行有效的编码和解码，以提高信息传输的可靠性和效率。
信息论在控制系统中的应用
信息论与其他学科的交叉
探讨信息论在控制系统设计和分析中的应用，如最优控制、鲁棒控制等。
介绍信息论与计算机科学、通信科学等其他学科的交叉融合和应用前景。
家庭安防系统
应用自动化技术对家庭安全进行实时监控和报警，保障家庭安全。
智能家居服务机器人
提供家务助理、娱乐陪伴等智能化服务，提高家居生活的便利性和舒适性。
05
自动化学科的未来发展
人工智能与自动化学科的融合
1 2
深度学习在自动化控制中的应用
通过深度学习算法，实现对复杂系统的建模与控制，提高自动化系统的智能化水平。
重要贡献。
02
自动化学科的核心理论
控制理论
控制系统的基本概念
包括开环控制和闭环控制，以及控制系统的组成要素。
控制系统的稳定性分析
研究系统稳定性的判据和方法，如劳斯判据、奈奎斯特判据等。
控制系统的数学模型

自动化基础知识幻灯片课件

04
自动化技术的发展趋势
人工智能与自动化
人工智能技术为自动化系统提供更高效、智能的决策支持，实现更精准的控制和优化。
人工智能算法应用于自动化系统，可提高数据处理速度和准确性，降低人工干预需求。
人工智能技术有助于自动化系统更好地适应复杂环境和不确定性因素，提高系统的鲁棒性和自适应性。
机器学习与自动化
根据系统设计，使用合适的编程语言和工具进行编码实现。
单元测试
对每个模块进行单元测试，确保每个模块的功能正常。
集成测试
将所有模块集成在一起进行测试，确保模块之间的协调工作正常。
系统测试
模拟实际运行环境，对整个系统进行全面测试，确保满足需求。
06
自动化系统的应用实例
工业自动化生产线
自动化生产线概述
执行机构可以是电动机、气动或液压系统等，根据控制装置的输出信号，驱动设备或机器进行工作。
检测装置
检测装置用于检测被控对象的各种参数，如温度、压力、流量等，并将检测结果转换为电信号或数字信号传送给控制装置。
检测装置包括各种传感器、变送器和测量仪表等。
控制系统
控制系统是自动化系统的组成部分，它由控制装置、执行机构、检测装置等组成，通过信号传输和数据处理实现自动化控制。
机器学习技术为自动化系统提供强大的数据处理和分析能力，实现数据驱动的决策和控制。
通过机器学习算法，自动化系统能够自我学习和优化，不断提高自身的性能和效率。
机器学习技术有助于自动化系统更好地应对各种复杂和动态的任务需求，提高系统的灵活性和适应性。
物联网与自动化
物联网技术为自动化系统提供更广泛的信息感知和交互能力，实现设备间的互联互通和协同工作