自动化(专业)概论
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16
给定环节
给定
误差
输入 +
_
控制器
前向通道
放大 环节
执行环 节
扰 动
输 出 被控对 象
反馈 信号
反馈通道
反馈环节
反馈控制系统框图
17
对自动化类专业人才的素质要求
（1） 认知和技能方面 （2） 思想和情感方面 （3） 意识和意志方面 （4） 其他方面
18
认知和技能方面
① 掌握数理等基础理论的原理和方法；
② 了解机械、力学、电器、化工等相关学科的一般 原理和方法；
③掌握计算机、通信、电子等关联学科的基本原理、 方法和应用以及相应的实验仪器和 技能；
④ 掌握控制系统分析和综合（设计）等专业知识和 方法；
⑤ 掌握系统仿真、科学计算、软硬件开发等科学实 验方法和技术；
⑥有哲学、方法论、经济学、历史、法律、伦理、 社会学、文学、艺术等人文社会科学方面以及军 事方面的基本知识；
自动化是一个国家或社会现代化水平的重要标志
6
自动化的研究内容
有反馈控制和信号处理两个方面，包括理论、
方法、应用硬件和软件等。从应用观点来看，研究 内容有过程自动化、机械制造自动化、武器及军事 自动化、办公室自动化和家庭自动化等。 主要工具：数学/计算机
7
党的十六大提出： 以信息化带动工业化 以工业化促进信息化
自动化和自动化类专业
自动化、自动控制、控制论 自动化，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。 自动控制是关于受控系统的分析、设计和运行的理 论和技术。
10
控制科学与工程 学科
图1.1 学科组成示意图
自动控制 电气工程与自动化 工业自动化 机械制造自动化 电力系统自动化
20
思想和情感方面
政治品质 热爱祖国、关心集体、尊敬师长、爱护同志和 家人，关心国家大事、时事 政治，有较强的法 治、法规观念;
思想品质 树立了积极向上的人生观、正确的价值观和辨 证唯物主义世界观；
道德品质 有良好的品德修养和文明的行为准则，具有敬 业精神和职业道德.
21
意识和意志方面
实践意识 坚持一切从实际出发，不迷信书本、不迷信权威。
14
一些术语（3）
信息（Information）是指符号、信号或消息所包 含的内容，用来消除对客观事物认识的不确定性。
控制（Control）是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。
反馈（Feedback）是指将系统的实际输出和期望 输出进行比较，形成误差，从而为确定下一步的控 制行为提供依据。
11
1.2 自动化专业的培养目标
培养适合社会主义现代化建设需要，德智体全 面发展，在控制理论、控制系统、生产过程自
动化、人工智能与机器人控制等领域具有宽广 理论基础和相关专门知识，具有创新和开
拓精神的高级工程技术人才。 毕业生能在国民经济及国防各部门和行业从事
信息及控制系统的研究、设计、集成、开 发、制造和应用等工作。
15
一些术语（4）
调节（Regulation）是指通过系统的反馈信息自 动校正系统的误差，使诸如温度、速度、压力或 位置等参量保持恒定或在给定范围之内的过程。
管理（Management）是指为了充分利用各种资 源来达到一定的目标而对社会或其组成部分施加 的一种控制。
决策（Decision Making）是指为最优地达到目 标，对若干准备行动的方案进行选择。
自动化（专业）概论
1
本课程的目的与任务
• 自动化专业的性质、内容与培育目标； • 自动化的作用和地位； • 自动化技术的当前概貌和它的未来发展； • 自动化专业的教学与教育； • 大学学习生活的特点与学习方法。
2
本课 程参 考书
《自动化（专业）概论》（第2版）
万百五、韩崇昭、蔡远利 编著 武汉理工大学出版社，2005年
如何将培养目标具体化、时代化
12
一些术语（1）
科学（Science）是指对各种事实和现象进行观 察、分类、归纳、演绎、分析、推理、计算和实 验，从而发现规律，并对各种定量规律予以验证 和公式化的知识体系。科学的任务是揭示事物发 展的客观规律，探求真理，作为人们改造世界的 指南。
技术（Technology）是指人类根据生产实践经验 和自然科学原理改变或控制其环境的手段和活动， 是人类活动的一个专门领域。技术的任务是利用 和改造自然，以其生产的产品为人类服务。
19
认知和技能方面
⑦具有良好的资料收集、文献检索以及口头表达和 书面写作等技巧和能力，并形成很强的自主学习 能力；
⑧具有辨证的、逻辑的、形象的和创造的科学思维 方式和对事物进行统计、分析、综合、归纳的技 能，并形成较强的发现问题、分析问题和解决问 题能力；
⑨ 具有一定的适应、协调、合作、组织和管理能力。
自动化是信息化的核心与基础
8
主要内容
1. 专业培养目标和人才素质要求 2. 自动化的概念和发展简史 3. 自动控制系统的类型和组成 4. 基本的控制方法 5. 控制和自动化的应用范畴 6. 控制和自动化的展望 7. 自动化类专业的教学安排 8. 学习原理与学习方法
9
1 自动化专业培养目标和人才素质要求
•有些内容初学者比较不易理解 •适用于学生在大学学习的整个过程 •可以作为在校期间专业学习的导引
3
水温控制系统
(a) 手动控制漫画
(b) 自动பைடு நூலகம்制
水温的手动控制和自动控制的示意图
4
防空导弹制导
1-目标跟踪雷达 2-导弹导引雷达 3-计算机
4-导弹发射架
5
自动化的作用
1. 提高社会生产率和工作效率； 2. 节约能源和原材料消耗； 3. 保证产品质量； 4. 改善劳动条件，减轻体力、脑力劳动； 5. 改进生产工艺和管理体制。
质量意识 认认真真做好每一件事，在研制和开发的每一个环节都坚 持质量至上的思想。
协作意识 现代科学研究和现代工程已经很少是一个人可以独立完成 的了，所以要能与同事协同工作、协调配合。不会和他人 协作的工程师，一定不会是一个合格的工程师。
工程（Engineering）是指应用科学知识使自然 资源最好地为人类服务的专门技术。
13
一些术语（2）
系统（System）是指由相互关联、相互制约、相 互影响的一些部分组成的具有某种功能的有机整体。 (线性和非线性系统) 1、线性系统 同时满足叠加原理和齐次性条件； 2、非线性系统 不同时满足叠加原理和齐次性条件；
给定环节
给定
误差
输入 +
_
控制器
前向通道
放大 环节
执行环 节
扰 动
输 出 被控对 象
反馈 信号
反馈通道
反馈环节
反馈控制系统框图
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对自动化类专业人才的素质要求
（1） 认知和技能方面 （2） 思想和情感方面 （3） 意识和意志方面 （4） 其他方面
18
认知和技能方面
① 掌握数理等基础理论的原理和方法；
② 了解机械、力学、电器、化工等相关学科的一般 原理和方法；
③掌握计算机、通信、电子等关联学科的基本原理、 方法和应用以及相应的实验仪器和 技能；
④ 掌握控制系统分析和综合（设计）等专业知识和 方法；
⑤ 掌握系统仿真、科学计算、软硬件开发等科学实 验方法和技术；
⑥有哲学、方法论、经济学、历史、法律、伦理、 社会学、文学、艺术等人文社会科学方面以及军 事方面的基本知识；
自动化是一个国家或社会现代化水平的重要标志
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自动化的研究内容
有反馈控制和信号处理两个方面，包括理论、
方法、应用硬件和软件等。从应用观点来看，研究 内容有过程自动化、机械制造自动化、武器及军事 自动化、办公室自动化和家庭自动化等。 主要工具：数学/计算机
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党的十六大提出： 以信息化带动工业化 以工业化促进信息化
自动化和自动化类专业
自动化、自动控制、控制论 自动化，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。 自动控制是关于受控系统的分析、设计和运行的理 论和技术。
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控制科学与工程 学科
图1.1 学科组成示意图
自动控制 电气工程与自动化 工业自动化 机械制造自动化 电力系统自动化
20
思想和情感方面
政治品质 热爱祖国、关心集体、尊敬师长、爱护同志和 家人，关心国家大事、时事 政治，有较强的法 治、法规观念;
思想品质 树立了积极向上的人生观、正确的价值观和辨 证唯物主义世界观；
道德品质 有良好的品德修养和文明的行为准则，具有敬 业精神和职业道德.
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意识和意志方面
实践意识 坚持一切从实际出发，不迷信书本、不迷信权威。
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一些术语（3）
信息（Information）是指符号、信号或消息所包 含的内容，用来消除对客观事物认识的不确定性。
控制（Control）是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。
反馈（Feedback）是指将系统的实际输出和期望 输出进行比较，形成误差，从而为确定下一步的控 制行为提供依据。
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1.2 自动化专业的培养目标
培养适合社会主义现代化建设需要，德智体全 面发展，在控制理论、控制系统、生产过程自
动化、人工智能与机器人控制等领域具有宽广 理论基础和相关专门知识，具有创新和开
拓精神的高级工程技术人才。 毕业生能在国民经济及国防各部门和行业从事
信息及控制系统的研究、设计、集成、开 发、制造和应用等工作。
15
一些术语（4）
调节（Regulation）是指通过系统的反馈信息自 动校正系统的误差，使诸如温度、速度、压力或 位置等参量保持恒定或在给定范围之内的过程。
管理（Management）是指为了充分利用各种资 源来达到一定的目标而对社会或其组成部分施加 的一种控制。
决策（Decision Making）是指为最优地达到目 标，对若干准备行动的方案进行选择。
自动化（专业）概论
1
本课程的目的与任务
• 自动化专业的性质、内容与培育目标； • 自动化的作用和地位； • 自动化技术的当前概貌和它的未来发展； • 自动化专业的教学与教育； • 大学学习生活的特点与学习方法。
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本课 程参 考书
《自动化（专业）概论》（第2版）
万百五、韩崇昭、蔡远利 编著 武汉理工大学出版社，2005年
如何将培养目标具体化、时代化
12
一些术语（1）
科学（Science）是指对各种事实和现象进行观 察、分类、归纳、演绎、分析、推理、计算和实 验，从而发现规律，并对各种定量规律予以验证 和公式化的知识体系。科学的任务是揭示事物发 展的客观规律，探求真理，作为人们改造世界的 指南。
技术（Technology）是指人类根据生产实践经验 和自然科学原理改变或控制其环境的手段和活动， 是人类活动的一个专门领域。技术的任务是利用 和改造自然，以其生产的产品为人类服务。
19
认知和技能方面
⑦具有良好的资料收集、文献检索以及口头表达和 书面写作等技巧和能力，并形成很强的自主学习 能力；
⑧具有辨证的、逻辑的、形象的和创造的科学思维 方式和对事物进行统计、分析、综合、归纳的技 能，并形成较强的发现问题、分析问题和解决问 题能力；
⑨ 具有一定的适应、协调、合作、组织和管理能力。
自动化是信息化的核心与基础
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主要内容
1. 专业培养目标和人才素质要求 2. 自动化的概念和发展简史 3. 自动控制系统的类型和组成 4. 基本的控制方法 5. 控制和自动化的应用范畴 6. 控制和自动化的展望 7. 自动化类专业的教学安排 8. 学习原理与学习方法
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1 自动化专业培养目标和人才素质要求
•有些内容初学者比较不易理解 •适用于学生在大学学习的整个过程 •可以作为在校期间专业学习的导引
3
水温控制系统
(a) 手动控制漫画
(b) 自动பைடு நூலகம்制
水温的手动控制和自动控制的示意图
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防空导弹制导
1-目标跟踪雷达 2-导弹导引雷达 3-计算机
4-导弹发射架
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自动化的作用
1. 提高社会生产率和工作效率； 2. 节约能源和原材料消耗； 3. 保证产品质量； 4. 改善劳动条件，减轻体力、脑力劳动； 5. 改进生产工艺和管理体制。
质量意识 认认真真做好每一件事，在研制和开发的每一个环节都坚 持质量至上的思想。
协作意识 现代科学研究和现代工程已经很少是一个人可以独立完成 的了，所以要能与同事协同工作、协调配合。不会和他人 协作的工程师，一定不会是一个合格的工程师。
工程（Engineering）是指应用科学知识使自然 资源最好地为人类服务的专门技术。
13
一些术语（2）
系统（System）是指由相互关联、相互制约、相 互影响的一些部分组成的具有某种功能的有机整体。 (线性和非线性系统) 1、线性系统 同时满足叠加原理和齐次性条件； 2、非线性系统 不同时满足叠加原理和齐次性条件；