测控技术与仪器学科概论-2003
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● IEEE Transaction on Industry Electronics ● IEEE Transaction on Automatic Control ● IEEE Transaction Aerospace and Electronic Systems ● Automatica ● IEEE Transaction on Acoust. Speech, Signal
图2 典型的计算机控制系统
（3）综合系统：
两类系统均有，“测中有控”, “控中含测”。
需学习的主要专业及专业基础课程有:
控制理论 信号处理（数字/模拟） 电工理论 模拟电路及数字电路 微型计算机原理及其应用 计量与测试理论与技术 计算机及DSP应用技术（硬件/软件） 接口技术与网络技术（控制网络、总线技术、接口技术）
图3 内燃机综合检测系统方框图
2. 仪器仪表工程
（1）传感技术及应用
最直接、充分体现“信息源头”的作用 ●经典传感技术及应用 （含多参数、多功能组合传感器） （参数测量原理、基本物理效应、实现非电→电的转换、实
现高精度、高可靠、长期稳定地测量，采用谐振、光电、 光纤原理研制新传感器为北航本专业研究工作的特色。）
Processing 可分别向仪器类学科或向控制类学科发展、深造。 仪器仪表作为信息产业的“感官”和源头，是信息学科 的重要组成部分，对信息产业的发展有重要影响。 控制科学与工程为信息学科的一部分亦是不争的事实。
二.本专业的一些主要的研究方向
1. 计算机测试与控制技术 （1）计算机测试系统
●智能仪器 以计算机为核心，具有初级智能，能远动控制的仪器。
（2）计算机控制系统
●开环控制 （顺控、步进电机控制、可编程控制器应用） ●闭环直接数字控制 （DDC） (伺服控制、工业过程控制) ●集散型控制（DCS） （前端控制机+控制网络+上位计算机+管控软件） （分级管理控制：现场级、车间级、工厂级、企业级） ●智能控制 （模糊逻辑控制，神经网络控制，拟人控制等人工智能应用）
测试过程中最大直/交流电流显示
各
通
道
的
角
各
度
通 道
图4.1 操纵台测试界面
激 励
的
接
通
示
显
波
示 灯
器
各
测试进程各项显示部分
种
功
能
按
钮
综合运载器健康管理（IVHM ）
IVHM (Integrated Vehicle Health Management) 由对运载器 的智能检测、系统级评估、控制和管理功能所构成， 目的是为运载器操作员及任务执行者提供信息和辅助 决策，以降低生命周期成本，避免一些不可预料的危 险事故。 IVHM是实现“以信息为依据的运行与维修” （Informed Operations & Maintenance, IOM或IM）为目 标，也就是收集、处理和综合关于整个系统（包括运 载器、子系统、部件、传感器和地面保障系统）的健 康信息，进而做出以信息为依据的决策，产生确保任 务成功的相应的动作或行动。现代飞机、空间飞行器 甚至它们的子系统，都是很复杂的系统，综合健康管 理技术是提高飞行器可靠性及可维护性的重要技术途 径。
●过程测试系统 （电、非电参数） 以高精度、快速、可靠的测量某一些物理参数为目的
的计算机测试系统。 ●智能测试系统 （人工智能、神经网络应用）
以形成决策与判断为目的的计算机测试系统 分为：识别型智能测试系统 （如识别工件）
诊断型智能测试系统 （如诊断或者预测故障）
●自动测试系统
( ATE/ATS技术，虚拟仪器技术， VXI、PXI总线，plug & play ）
图5 微型摆式加速度传感器原理图
（2） 工业自动化仪表及现场总线
集散控制系统（DCS）正向基于现场总线的开放型控制系 统（FCS）转变，要求采用0—10mA，或4—20mA的变送器、 执行机等具有通信接口，具有联网能力。
现场总线是一种面向工业控制网络的通信协议，它遵循国 际标准化组织ISO（International Standardization Organization）制定的开放式系统互连OSI（Open System Interconnection）参考模型，将七层参考模型简化为三层：应 用层、数据链路层、物理层，（对网络层、传输层、会议层、 表达层未作规定），以满足实时性要求。
●智能传感器及系统 带有微处理器兼有检测和信息处理功能的传感器（具有自 校正、自调零、噪声抑制、自检测、自诊断等初级功能）
图 4
传 感 器 系 统 的 电 路 结 构 框 图
● 微传感器及微机电系统（MEMS）:
( Microelectromechanical System ) 微机电系统就是采用微机械工艺来制造微传感器 或者微作动器，进而组建微机电系统。 以微结构形式实现经典或者智能传感器。
检测技术与自动 化装置硕士点
测试计量技术 与仪器硕士点
精密仪器与机械 硕士点
自动化测试与控制本科方向
●涉及学科领域非常宽
与本专业有关的学科、学会及学报（国内）
●仪器科学与技术——中国仪器仪表学会
《仪器仪表学报》
电子测量与仪器学会
《电子测量与仪器学报》
●计量科学与技术——中国计量测试学会 《计量学报》
●控制科学与技术——中国自动化学会 《自动化学报》
●航空科学与技术——中国航空学会
《航空学报》
●航天科学与技术——中国宇航学会
《宇航学报》
●技术类刊物：《测控技术》、《自动化装置与仪表》
《自动化仪表》、 《计算机测量与控制》
●重要国外相关刊物
● IEEE Transaction on Instrumentation and Measurement
一.本专业涉及较宽的学科领域
●发展空间非常大
“自动化测试与控制” 本科专业方向，同时支撑着 分属于两个一级学科的三个博士点和硕士点。
属“控制科学与工 程”
一级学科 检测技术与
自动化装置
博士点
（二级学科）
属“仪器科学与技术”一级学 科
测试计量技 术与仪器 博士点
（二级学科）
精密仪器 与机械 博士点 （二级学科）
自动化程度更高，与被测对象结合得更加紧密的智能测试 系统，达到高速、高效地识别，高准确率地诊断目的。
其被测对象可以是大规模集成电路芯片、印刷电路板、设 备部件，整个系统（如飞控系统、雷达等）乃至整架飞机、导 弹等。
—
图 1
米
17 自 动 测 试 系 统
3 个通道的交流电压输出 树状菜单显示和选择
图2 典型的计算机控制系统
（3）综合系统：
两类系统均有，“测中有控”, “控中含测”。
需学习的主要专业及专业基础课程有:
控制理论 信号处理（数字/模拟） 电工理论 模拟电路及数字电路 微型计算机原理及其应用 计量与测试理论与技术 计算机及DSP应用技术（硬件/软件） 接口技术与网络技术（控制网络、总线技术、接口技术）
图3 内燃机综合检测系统方框图
2. 仪器仪表工程
（1）传感技术及应用
最直接、充分体现“信息源头”的作用 ●经典传感技术及应用 （含多参数、多功能组合传感器） （参数测量原理、基本物理效应、实现非电→电的转换、实
现高精度、高可靠、长期稳定地测量，采用谐振、光电、 光纤原理研制新传感器为北航本专业研究工作的特色。）
Processing 可分别向仪器类学科或向控制类学科发展、深造。 仪器仪表作为信息产业的“感官”和源头，是信息学科 的重要组成部分，对信息产业的发展有重要影响。 控制科学与工程为信息学科的一部分亦是不争的事实。
二.本专业的一些主要的研究方向
1. 计算机测试与控制技术 （1）计算机测试系统
●智能仪器 以计算机为核心，具有初级智能，能远动控制的仪器。
（2）计算机控制系统
●开环控制 （顺控、步进电机控制、可编程控制器应用） ●闭环直接数字控制 （DDC） (伺服控制、工业过程控制) ●集散型控制（DCS） （前端控制机+控制网络+上位计算机+管控软件） （分级管理控制：现场级、车间级、工厂级、企业级） ●智能控制 （模糊逻辑控制，神经网络控制，拟人控制等人工智能应用）
测试过程中最大直/交流电流显示
各
通
道
的
角
各
度
通 道
图4.1 操纵台测试界面
激 励
的
接
通
示
显
波
示 灯
器
各
测试进程各项显示部分
种
功
能
按
钮
综合运载器健康管理（IVHM ）
IVHM (Integrated Vehicle Health Management) 由对运载器 的智能检测、系统级评估、控制和管理功能所构成， 目的是为运载器操作员及任务执行者提供信息和辅助 决策，以降低生命周期成本，避免一些不可预料的危 险事故。 IVHM是实现“以信息为依据的运行与维修” （Informed Operations & Maintenance, IOM或IM）为目 标，也就是收集、处理和综合关于整个系统（包括运 载器、子系统、部件、传感器和地面保障系统）的健 康信息，进而做出以信息为依据的决策，产生确保任 务成功的相应的动作或行动。现代飞机、空间飞行器 甚至它们的子系统，都是很复杂的系统，综合健康管 理技术是提高飞行器可靠性及可维护性的重要技术途 径。
●过程测试系统 （电、非电参数） 以高精度、快速、可靠的测量某一些物理参数为目的
的计算机测试系统。 ●智能测试系统 （人工智能、神经网络应用）
以形成决策与判断为目的的计算机测试系统 分为：识别型智能测试系统 （如识别工件）
诊断型智能测试系统 （如诊断或者预测故障）
●自动测试系统
( ATE/ATS技术，虚拟仪器技术， VXI、PXI总线，plug & play ）
图5 微型摆式加速度传感器原理图
（2） 工业自动化仪表及现场总线
集散控制系统（DCS）正向基于现场总线的开放型控制系 统（FCS）转变，要求采用0—10mA，或4—20mA的变送器、 执行机等具有通信接口，具有联网能力。
现场总线是一种面向工业控制网络的通信协议，它遵循国 际标准化组织ISO（International Standardization Organization）制定的开放式系统互连OSI（Open System Interconnection）参考模型，将七层参考模型简化为三层：应 用层、数据链路层、物理层，（对网络层、传输层、会议层、 表达层未作规定），以满足实时性要求。
●智能传感器及系统 带有微处理器兼有检测和信息处理功能的传感器（具有自 校正、自调零、噪声抑制、自检测、自诊断等初级功能）
图 4
传 感 器 系 统 的 电 路 结 构 框 图
● 微传感器及微机电系统（MEMS）:
( Microelectromechanical System ) 微机电系统就是采用微机械工艺来制造微传感器 或者微作动器，进而组建微机电系统。 以微结构形式实现经典或者智能传感器。
检测技术与自动 化装置硕士点
测试计量技术 与仪器硕士点
精密仪器与机械 硕士点
自动化测试与控制本科方向
●涉及学科领域非常宽
与本专业有关的学科、学会及学报（国内）
●仪器科学与技术——中国仪器仪表学会
《仪器仪表学报》
电子测量与仪器学会
《电子测量与仪器学报》
●计量科学与技术——中国计量测试学会 《计量学报》
●控制科学与技术——中国自动化学会 《自动化学报》
●航空科学与技术——中国航空学会
《航空学报》
●航天科学与技术——中国宇航学会
《宇航学报》
●技术类刊物：《测控技术》、《自动化装置与仪表》
《自动化仪表》、 《计算机测量与控制》
●重要国外相关刊物
● IEEE Transaction on Instrumentation and Measurement
一.本专业涉及较宽的学科领域
●发展空间非常大
“自动化测试与控制” 本科专业方向，同时支撑着 分属于两个一级学科的三个博士点和硕士点。
属“控制科学与工 程”
一级学科 检测技术与
自动化装置
博士点
（二级学科）
属“仪器科学与技术”一级学 科
测试计量技 术与仪器 博士点
（二级学科）
精密仪器 与机械 博士点 （二级学科）
自动化程度更高，与被测对象结合得更加紧密的智能测试 系统，达到高速、高效地识别，高准确率地诊断目的。
其被测对象可以是大规模集成电路芯片、印刷电路板、设 备部件，整个系统（如飞控系统、雷达等）乃至整架飞机、导 弹等。
—
图 1
米
17 自 动 测 试 系 统
3 个通道的交流电压输出 树状菜单显示和选择