自動化的發展歷程和四年的學習計畫

2021-03-04 03:56:29 字數 2887 閱讀 7239

第乙個時期:自動裝置的出現和應用(18世紀以前)

古代自動裝置西元前14世紀至西元前11世紀中國及古巴比倫王國出現了自動計時裝置---刻漏。這是人類研究和使用自動裝置的標誌。

近代自動裝置 17世紀末,隨著生產的發展,在歐洲的一些國家相繼出現了多種自動裝置。主要有:2023年法國物理學家b.

帕斯卡發明了加法器,2023年荷蘭機械師c.惠更斯發明了鐘錶,2023年英國機械師發明了帶有風向控制的風磨,2023年**機械師波爾祖諾夫發明浮子式閥門水位調節器。

第二個時期:自動化技術形成時期(18世紀末至20世紀30年代)

2023年英國機械師j.瓦特(watt)離心式調速器並把它與蒸汽機的閥門連線起來,構成了蒸汽機轉速的閉環自動調速系統。這項發明對第一次工業革命和控制理論的發展有重要作用:

使自動調節廣泛應用,提出自動調節系統的穩定性問題,提出了反饋控制和頻率法。

第三個時期:區域性自動化時期(20世紀40~50年代)

1. 經典控制理論的形成和發展

在前述代數穩定判據和傳遞代數、依據頻率響應的頻率法判斷基礎上,加上2023年w.埃文斯提出的根軌跡法奠定了適用於單變數控制問題的控制理論基礎。2023年,美國數學家n.

維納出版了《控制論》一書,為控制論奠定了基礎。2023年,中國科學家錢學森全面總結和提高了經典控制理論,在美國出版了《工程控制論》一書。

2. 區域性自動化的廣泛應用

第二次世界大戰後在工業已廣泛應用pid調節器,並用電子模擬計算機來設計自動控制系統。當時在工業實現區域性自動化即單個過程或單個機器的自動化。

3. 電子數字計算機的發明

它的發明為20世紀60~70年代開始的在控制系統廣泛應用程式控制和邏輯控制以及數字計算機直接控制生產過程奠定了基礎。

第四個時期:綜合自動化時期(20世紀50年代末起至今)

2023年前蘇聯數學家龐特里亞金提出極大值原理,美國科學家r.貝爾曼(ballman)創立動態規則,兩者為解決最優控制提供了理論基礎。2023年美國科學家r.

卡爾曼(kalman)提出能控性和能觀性兩個概念,揭示了系統的內在屬性,他還引入了狀態空間法(state space method),提出二次型效能指標的線性狀態規律,為線性自動控制系統給出了最有調節器的概念,這些新概念、新方法標誌著現代控制理論的誕生。20世紀60~70年代英國學者h.羅森布洛克(rosenrock)、d.

梅恩(mayne)和a.麥克法蘭(macfarlance)將頻率法推廣到分析和設計多變數系統,提出現代頻率法。

隨著現代控制需素發展形成了多個重要分支。

(1)系統辨別、建模與**系統辨別是根據系統輸入輸出資料為系統建立數學模型的理論和方法。,通常有必要在**裝置上實驗系統,包括建立、修改、復現系統的模型,這成為**。**極大提高了工作效率、降低成本、減少此實驗帶來的損失。

(2)自適應控制(self-adaptive)和自校正控制器(self-tuning regulator) 自適應控制能在對像數學模型變動和系統外界訊號不完備的情況下改變反饋調節器的特徵,以保持良好的工作品質。自校正控制器具有對被控物件的引數進行**評估的能力,並藉此對控制其引數進行校正使閉路控制系統達到期望指標。

(3)遙測(telemetry)、遙控(remote control)和遙感(remote sensing) 20世紀20年代遙測和遙感開始在鐵路訊號和道岔控制上是實際應用。到40年代對大電力系統、石油、天然氣管道運輸系統燈應用了遙測和遙控。

(4)綜合自動化 20世紀50年代末到60年代初開始出現了電子數學計算機控制的化工廠。60年代末,在製造業中出現了許多自動生產線,工業生產開始由區域性自動化向綜合自動劃方向發展。70年代出現用專用工具機組成的無人工廠,80年代初出現了用柔性製造系統組成的無人工廠。

這都標誌著綜合自動化的形成和發展。

(5)大系統(large-scale system)理論的誕生 20世紀60~70年代,i。萊夫科維茨(lefkowitz)和m。梅薩羅維茨(mesarovic)分別提出了大系統的多層次結構和多級結構並分解了系統的概念。

60年代還提出了大系統分散控制的次優化控制的方法。

(6)模式識別(pattern recognition)和人工智慧(artificial intelligence) 使用電子數字計算機並使它能直接接受和處理各種自然模式訊息,如語言、文字、影象、景物等稱為模式識別。人工智慧的研究領域涉及自然語言理解、自然語言生成、機器視覺、機器定理證明、自動程式設計、專家系統和智慧型機械人等方面。自20世紀70年代以來,人工智慧學著已開始用於醫療診斷、地質勘探、化學資料解釋和結構解釋、口語和影象理解、金融決策、軍事指揮、大規模積體電路設計等專家系統。

(7)智慧型控制(intelligent control)的誕生隨著人工智慧研究的發展,人們開始將人工智慧引入到自動控制系統,形成智慧型控制系統。這是新一代的自動控制系統。

自動化專業的大學生學習計畫

自動化專業涉及很多方面,包括工農業生產、國防建設、甚至人們的日常生活。因此,要掌握的知識非常廣泛,因而學習任務就非常繁重。其學習包括:

(1)自然學科基礎理論知識的學習其中對數學在內的自然學科基礎理論知識要求較高,還有大學物理、化學等自然學科的基礎知識。

(2)專業基礎的學習資訊類工業中必須掌握有關電路、訊號與系統、自動控制理論(經典部分)等專業基礎知識。計算機專業中掌握微型計算機原理、資料結構等基礎知識。其中資訊領域其他需要了解的知識有積體電路設計、通訊原理和資訊理論的初步知識等,特別是控制理論和計算機的知識應是自動化專業的基礎。

(3)專業課知識自動化專業的本科生應對工業儀表、可程式設計控制器、過程控制、分布式計算機控制系統、接**術、現代控制理論那等專業課程有比較深的理解。

(5)專題講座的學習學校開設了講座課,多參加這些講座,拓寬自動化專業本科生的知識面。一補充專業課程設定的偏差,二對本學科更高層次的知識進行初步的概念講述。

(6)實驗課的學習在我們學習過程好理論課程的同時還要重視實驗課、計算機的應用,學會自己發現問題、分析問題、研究問題、解決問題。在我們學習自動化專業之前要做好人生職業規劃,確定自己的人生奮鬥目標。

工業生產自動化的發展優勢

工業生產自動化的必要性 自改革開放到現在,我國的工業生產經歷了由最原始的密集人力勞動向半自動 全自動機械化裝置生產的轉型。但是,密集人力勞動的生產方式依舊是我國工業生產的主流方式。隨著國家的發展以及人們對高生活品質的追求,以密集人力勞動為基礎的生產企業,將會因為勞動力成本上公升帶來的鉅額生產成本和人...

關於電力自動化系統的發展應用與技術分析

摘要 為推進電網的發展改革,大量的新技術新裝置被採用,促成電力系統的一次技術革新。關鍵字 電力自動化數位化發展技術分析 隨著計算機技術和電力技術的日臻成熟,電力控制和執行系統得到快速發展,逐步朝自動化 數位化 視覺化發展,新技術新裝置的採用逐步取代了傳統的技術,為電網的發展與電力的安全執行提供了技術...

談電力系統自動化的實現及其發展

摘要 電力系統自動化包括電能的生產 傳輸以及管理過程中通過計算機對電能實施自動控制 自動調節以及自動管理的過程。本文通過介紹電力系統自動化,分析了電力系統自動化的總體發展趨勢,以及近年來一些新技術和熱點專案在電力系統自動化領域的運用。關鍵詞 電力系統 自動化 發展 引言我們所說的電力系統自動化技術,...