1、自動(dòng)化概論本課程的主要內(nèi)容自動(dòng)化的概念和發(fā)展簡(jiǎn)史自動(dòng)控制系統(tǒng)的類(lèi)型和組成基本的控制方法控制和自動(dòng)化的應(yīng)用范疇 控制和自動(dòng)化的展望 自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)概覽 教材與參考書(shū)1 西安交大萬(wàn)百五主編自動(dòng)化（專(zhuān)業(yè)）概論（第二版），武漢理工大學(xué)出版社，2005年。2 電子書(shū)信息爆炸時(shí)代的控制關(guān)于控制、動(dòng)力學(xué)和系統(tǒng)未來(lái)方向的專(zhuān)家小組報(bào)告，2003年。3 東南大學(xué)戴先中教授的課件“自動(dòng)化學(xué)科概論”，2005年。4 香港科技大學(xué)的報(bào)告“自動(dòng)控制技術(shù)與人類(lèi)進(jìn)步”，2006年。5 K. J. strm教授在MIT的報(bào)告“Control -the the Hidden Hidden Technology”，2006年。6 K.

2、 J. strm教授在國(guó)際自控聯(lián)合會(huì)（IFAC）的報(bào)告“Present Developments in Control Applications”， 德國(guó)Heidelberg， 2006。課程基本情況學(xué)時(shí)：27作業(yè)：（無(wú)）成績(jī)?cè)u(píng)定：平時(shí)（考勤）30%期末考查（開(kāi)卷筆試）70%專(zhuān)業(yè)的前身工業(yè)企業(yè)電氣化及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè) （簡(jiǎn)稱(chēng)工企專(zhuān)業(yè) ）工業(yè)電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)工業(yè)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化儀表自動(dòng)化 自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)與電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)、電子信息工程專(zhuān)業(yè)、通信工程專(zhuān)業(yè)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)、電子科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)、生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)同屬“工學(xué)”學(xué)科門(mén)類(lèi)下的“電氣信息類(lèi)” ，授予的學(xué)位為“工學(xué)學(xué)士”。 到2004年，

3、全國(guó)已有239所學(xué)校設(shè)立了自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)。自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)已成為設(shè)置學(xué)校最多的“工學(xué)”專(zhuān)業(yè)（工科專(zhuān)業(yè)）之一（僅次于計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)），如果再把那些將自動(dòng)化作為其專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)一部分的專(zhuān)業(yè)（如“電氣工程及其自動(dòng)化”、“機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化”、“農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化”等專(zhuān)業(yè)）算在內(nèi)，“自動(dòng)化類(lèi)專(zhuān)業(yè)”無(wú)疑將是中國(guó)最龐大的專(zhuān)業(yè)。自動(dòng)化本科專(zhuān)業(yè)“自動(dòng)化”的定義： 自動(dòng)化（Automation）是指機(jī)器設(shè)備（擴(kuò)展到生產(chǎn)、管理過(guò)程） 在沒(méi)有人直接參與的情況下， 經(jīng)過(guò)自動(dòng)檢測(cè)、信息處理、分析判斷、操縱控制 實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)自動(dòng)化的核心是“控制” 自動(dòng)化主要研究的是工程系統(tǒng)的控制問(wèn)題，自動(dòng)控制除了工程系統(tǒng)研究外，還研究社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生

4、物、環(huán)境等非工程系統(tǒng)的控制問(wèn)題。自動(dòng)化技術(shù)的兩方面： 動(dòng)力方面的自動(dòng)化技術(shù) 工業(yè)化 人的手、腳、各種感覺(jué)的延長(zhǎng) 信息處理方面的自動(dòng)化技術(shù)信息化 延伸人的信息獲取、 處理和決策控制等功能 自動(dòng)化學(xué)科的內(nèi)容 控制理論與控制工程檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置模式識(shí)別與智能系統(tǒng)系統(tǒng)工程導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制 自動(dòng)化是一門(mén)涉及多個(gè)學(xué)科、應(yīng)用廣泛的綜合性科學(xué)技術(shù)，它主要涉及自動(dòng)控制和信息處理兩個(gè)方面，主要研究?jī)?nèi)容包括理論、方法、硬件和軟件。在我國(guó)，自動(dòng)化學(xué)科的正式名稱(chēng)為“控制科學(xué)與工程” 學(xué)科，屬工科門(mén)類(lèi)下的一級(jí)學(xué)科， 共包括五個(gè)下屬二級(jí)學(xué)科：信息化與自動(dòng)化的關(guān)系 廣義自動(dòng)化是指實(shí)現(xiàn)經(jīng)營(yíng)管理、計(jì)劃調(diào)度、成本核算、生產(chǎn)監(jiān)控

5、、故障診斷、自動(dòng)控制等更大范圍內(nèi)的自動(dòng)化，又稱(chēng)之為綜合自動(dòng)化自動(dòng)化往往是指包括檢測(cè)、控制和繼電保護(hù)等常規(guī)自動(dòng)化的概念信息化與自動(dòng)化的關(guān)系 工業(yè)化信息化自動(dòng)化 （廣義）基礎(chǔ)促進(jìn)帶動(dòng)保證依賴(lài)提升自動(dòng)化技術(shù)和自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的發(fā)展機(jī)遇：我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速增長(zhǎng)，走新型工業(yè)化道路，“以信息化帶動(dòng)工業(yè)化”，自動(dòng)化技術(shù)以信息技術(shù)作為主要的技術(shù)內(nèi)涵。對(duì)自動(dòng)化的認(rèn)識(shí)自動(dòng)化與工業(yè)化的關(guān)系工業(yè)化特點(diǎn)：專(zhuān)指工業(yè)，尤其是制造業(yè)工業(yè)化發(fā)展三階段：機(jī)械化（大規(guī)模使用機(jī)器系統(tǒng)） 電氣化（加入電機(jī)、電網(wǎng)絡(luò)） 自動(dòng)化（加入自動(dòng)控制器）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，就完成工業(yè)化 目前來(lái)說(shuō)：自動(dòng)化是工業(yè)化的最重要標(biāo)志 （我國(guó)總體來(lái)說(shuō)，已機(jī)械化、電氣化） 信

6、息化特點(diǎn)：不單指工業(yè)，包含第一、三產(chǎn)業(yè) 僅從工業(yè)的角度，信息化發(fā)展也可分三階段： 一定在工業(yè)化的基礎(chǔ)上 計(jì)算機(jī)化（大規(guī)模使用數(shù)字計(jì)算機(jī)） 網(wǎng)絡(luò)化（實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)） 先進(jìn)自動(dòng)化（綜合集成了系統(tǒng)、管理） 實(shí)現(xiàn)先進(jìn)自動(dòng)化，就完成（工業(yè)）信息化 先進(jìn)自動(dòng)化是信息化的最重要標(biāo)志（國(guó)內(nèi)總體，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化已有一定規(guī)模）（基礎(chǔ)）自動(dòng)化（核心是控制） 是工業(yè)化完成與否的標(biāo)志 自動(dòng)化技術(shù)是工業(yè)化的核心技術(shù)先進(jìn)自動(dòng)化（核心是信息、控制、系統(tǒng)） 是信息化完成與否的標(biāo)志 先進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)是信息化的核心技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展檢測(cè)、計(jì)算、通信、執(zhí)行和復(fù)雜性技術(shù)成本/性能曲線(xiàn)機(jī)械化（應(yīng)用機(jī)器系統(tǒng)）電氣化（加入電機(jī)、網(wǎng)絡(luò)）自動(dòng)化

7、（加入自動(dòng)控制器）數(shù)字化（應(yīng)用數(shù)字計(jì)算機(jī)）網(wǎng)絡(luò)化（實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)）先進(jìn)自動(dòng)化（系統(tǒng)、管理）智能化（引入智能）知識(shí)化（處理知識(shí)）工業(yè)化信息化知識(shí)化社 會(huì) 總 發(fā) 展自動(dòng)化與工業(yè)化、信息化、知識(shí)化的關(guān)系(1)系統(tǒng)：（System）是指由相互關(guān)聯(lián)、相互制約、相互影響的一些部分組成的具有某種功能的有機(jī)整體。 (2)信息：（Information）是指符號(hào)、信號(hào)或消息所包含的內(nèi)容，用來(lái)消除對(duì)客觀事物認(rèn)識(shí)的不確定性。 (3)控制：（Control）是指為了改善系統(tǒng)的性能或達(dá)到特定的目的，通過(guò)信息的采集和加工而施加到系統(tǒng)的作用。 (4)反饋：（Feedback）是指將系統(tǒng)的實(shí)際輸出和期望輸出進(jìn)行比較，形成誤

8、差，從而為確定下一步的控制行為提供依據(jù)。這是自動(dòng)控制的基本方式 。一些術(shù)語(yǔ)直流電機(jī)的自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)放大器+V測(cè)速發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)自動(dòng)控制的范例Qi浮子測(cè)量元件HQo執(zhí)行閥控制器液面給定液位自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)不允許水溢出、流干工程自然系統(tǒng)的自動(dòng)控制直流反饋電阻交流反饋電阻因特網(wǎng)阻塞控制電子放大電路果蠅的飛行控制TCP/IP通信協(xié)議IP（Internet Protocol）負(fù)責(zé)傳送路徑的建立，并將傳輸?shù)男畔⑶谐尚《涡畔ⅲ虬蔀閿?shù)據(jù)包（Packet）后，在網(wǎng)絡(luò)中傳出，各數(shù)據(jù)包可選擇不同的路徑，到達(dá)接受端才再重組起來(lái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的低成本化。IP協(xié)議采用了開(kāi)環(huán)控制和非連接式的傳送方式，無(wú)法將傳送網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的異常狀

9、況回報(bào)，因此，并不能保證正確無(wú)誤的數(shù)據(jù)傳送每次都成功。TCP（Transmission Control Protocol）協(xié)議具有流量控制能力，依照對(duì)方回應(yīng)已收到幾個(gè)數(shù)據(jù)包后，再送出，以保持在傳輸中的數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)不超過(guò)一定的數(shù)目。在接收端，若發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有誤時(shí)，也可要求重傳。TCP協(xié)議采用了閉環(huán)控制和連接式的傳輸機(jī)制，用以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性 ，保證數(shù)據(jù)包正確送達(dá)目的地。自動(dòng)控制的典型應(yīng)用能源生產(chǎn)過(guò)程控制離散制造工業(yè)通信運(yùn)輸建筑航空航天娛樂(lè)、消費(fèi)儀器機(jī)電設(shè)備材料加工物理生物經(jīng)濟(jì)學(xué)2005年我國(guó)成功發(fā)射載人飛船（神舟6號(hào)） 技術(shù)難點(diǎn) 1、軌道設(shè)計(jì)與飛行程序控制問(wèn)題 2、衛(wèi)星姿態(tài)控制的三矢量控制

10、問(wèn)題 3、衛(wèi)星環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì) 4、遠(yuǎn)距離測(cè)控與通信問(wèn)題嫦娥一號(hào)中國(guó)自主研制、發(fā)射的第一個(gè)月球探測(cè)器北京現(xiàn)代汽車(chē)車(chē)身車(chē)間焊接機(jī)器人清華大學(xué)提出的電力系統(tǒng)的混成控制離散邏輯控制指令連續(xù)動(dòng)態(tài)底層（動(dòng)態(tài)電力系統(tǒng)）電廠、變電站&FACTS設(shè)備電力系統(tǒng)混成控制 中間處理與操作層Processing & Operating 最高決策與指揮層 Decisionmaking & Commanding中間層信息控制指令(事件驅(qū)動(dòng))Data底層設(shè)備的反饋控制 操作命令底層信息發(fā)電機(jī)、補(bǔ)償器及FACTS設(shè)備的控制器數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)控制指令 調(diào)度員控制 汽車(chē)電子控制系統(tǒng)配電系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)煮糖結(jié)晶過(guò)程控制儀器 （光年納米）自適

11、應(yīng)光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡掃描探針顯微鏡計(jì)算機(jī)、控制與通信集成系統(tǒng)無(wú)線(xiàn)傳感器自動(dòng)控制理論的經(jīng)典著作控制系統(tǒng)的一種自然模型控制器(計(jì)算機(jī)) 大腦控制理論 思想、智能傳感器 感覺(jué)器官執(zhí)行器 肌肉 能量 食物更好的執(zhí)行器提供更好的體能更好的傳感器 提供更好的視覺(jué)更好的控制使傳感器和執(zhí)行器的組合以更智能的方式提供更靈巧的作用自然模型小結(jié)自動(dòng)化是一個(gè)發(fā)展充分、工程概念強(qiáng)、內(nèi)容豐富、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的技術(shù)學(xué)科，是人類(lèi)文明進(jìn)步和社會(huì)現(xiàn)代化的標(biāo)志。自動(dòng)化是信息化的必然，是智能化的基礎(chǔ)，是人類(lèi)體能和智力擴(kuò)展的關(guān)鍵技術(shù)，是從信息社會(huì)邁向知識(shí)社會(huì)的必經(jīng)之路。自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)培育高素質(zhì)的控制、管理、決策人才，要求：理論與實(shí)踐（抽象思維與

12、動(dòng)手，數(shù)學(xué)方程與物理概念）、硬件與軟件、強(qiáng)電與弱電并重謝謝！Thanks for your attention!1、這世上，沒(méi)有誰(shuí)活得比誰(shuí)容易，只是有人在呼天搶地，有人在默默努力。2、當(dāng)熱誠(chéng)變成習(xí)慣，恐懼和憂(yōu)慮即無(wú)處容身。缺乏熱誠(chéng)的人也沒(méi)有明確的目標(biāo)。熱誠(chéng)使想象的輪子轉(zhuǎn)動(dòng)。一個(gè)人缺乏熱誠(chéng)就象汽車(chē)沒(méi)有汽油。善于安排玩樂(lè)和工作，兩者保持熱誠(chéng)，就是最快樂(lè)的人。熱誠(chéng)使平凡的話(huà)題變得生動(dòng)。3、起點(diǎn)低怕什么，大不了加倍努力。人生就像一場(chǎng)馬拉松比賽，拼的不是起點(diǎn)，而是堅(jiān)持的耐力和成長(zhǎng)的速度。只要努力不止，進(jìn)步也會(huì)不止。4、如果你不相信努力和時(shí)光，那么時(shí)光第一個(gè)就會(huì)辜負(fù)你。不要去否定你的過(guò)去，也不要用你的過(guò)去

13、牽扯你的未來(lái)。不是因?yàn)橛邢Ｍ湃ヅ?，而是努力了，才能看到希望?、人生每天都要笑，生活的下一秒發(fā)生什么，我們誰(shuí)也不知道。所以，放下心里的糾結(jié)，放下腦中的煩惱，放下生活的不愉快，活在當(dāng)下。人生喜怒哀樂(lè)，百般形態(tài)，不如在心里全部淡然處之，輕輕一笑，讓心更自在，生命更恒久。積極者相信只有推動(dòng)自己才能推動(dòng)世界，只要推動(dòng)自己就能推動(dòng)世界。6、人性本善，純?nèi)缜逑魉冬摖q。欲望與情緒如風(fēng)沙襲擾，把原本如天空曠蔚藍(lán)的心蒙蔽。但我知道，每個(gè)人的心靈深處，不管烏云密布還是陰淤蒼茫，但依然有一道彩虹，亮麗于心中某處。7、每個(gè)人的心里，都藏著一個(gè)了不起的自己，只要你不頹廢，不消極，一直悄悄醞釀著樂(lè)觀，培養(yǎng)著豁達(dá)

14、，堅(jiān)持著善良，只要在路上，就沒(méi)有到達(dá)不了的遠(yuǎn)方！8、不要活在別人眼中，更不要活在別人嘴中。世界不會(huì)因?yàn)槟愕谋г共粷M(mǎn)而為你改變，你能做到的只有改變你自己！9、欲戴王冠，必承其重。哪有什么好命天賜，不都是一路披荊斬棘才換來(lái)的。10、放手如拔牙。牙被拔掉的那一刻，你會(huì)覺(jué)得解脫。但舌頭總會(huì)不由自主地往那個(gè)空空的牙洞里舔，一天數(shù)次。不痛了不代表你能完全無(wú)視，留下的那個(gè)空缺永遠(yuǎn)都在，偶爾甚至?xí)惓炷?。適應(yīng)是需要時(shí)間的，但牙總是要拔，因?yàn)樘?，所以終歸還是要放手，隨它去。11、這個(gè)世界其實(shí)很公平，你想要比別人強(qiáng)，你就必須去做別人不想做的事，你想要過(guò)更好的生活，你就必須去承受更多的困難，承受別人不能承受的壓

15、力。12、逆境給人寶貴的磨煉機(jī)會(huì)。只有經(jīng)得起環(huán)境考驗(yàn)的人，才能算是真正的強(qiáng)者。自古以來(lái)的偉人，大多是抱著不屈不撓的精神，從逆境中掙扎奮斗過(guò)來(lái)的。13、不同的人生，有不同的幸福。去發(fā)現(xiàn)你所擁有幸運(yùn)，少抱怨上蒼的不公，把握屬于自己的幸福。你，我，我們大家都可以經(jīng)歷幸福的人生。14、給自己一份堅(jiān)強(qiáng)，擦干眼淚；給自己一份自信，不卑不亢；給自己一份灑脫，悠然前行。輕輕品，靜靜藏。為了看陽(yáng)光，我來(lái)到這世上；為了與陽(yáng)光同行，我笑對(duì)憂(yōu)傷。15、總不能流血就喊痛，怕黑就開(kāi)燈，想念就聯(lián)系，疲憊就放空，被孤立就討好，脆弱就想家，不要被現(xiàn)在而蒙蔽雙眼，終究是要長(zhǎng)大，最漆黑的那段路終要自己走完。16、在路上，我們生命得

16、到了肯定，一路上，我們有失敗也有成功，有淚水也有感動(dòng)，有曲折也有坦途，有機(jī)遇也有夢(mèng)想。一路走來(lái)，我們熟悉了陌生的世界，我們熟悉了陌生的面孔，遇人無(wú)數(shù)，匆匆又匆匆，有些成了我們忘不掉的背影，有些成了我們一生的風(fēng)景。我笑，便面如春花，定是能感動(dòng)人的，任他是誰(shuí)。17、努力是一種生活態(tài)度，與年齡無(wú)關(guān)。所以，無(wú)論什么時(shí)候，千萬(wàn)不可放縱自己，給自己找懶散和拖延的借口，對(duì)自己嚴(yán)格一點(diǎn)兒，時(shí)間長(zhǎng)了，努力便成為一種心理習(xí)慣，一種生活方式！18、自己想要的東西，要么奮力直追，要么干脆放棄。別總是逢人就喋喋不休的表決心或者哀怨不斷，做別人茶余飯后的笑點(diǎn)。19、即使不能像依米花那樣畫(huà)上完美的感嘆號(hào)，但我們可以歌詠?zhàn)罡?/p>

17、人的詩(shī)篇；即使不能阻擋暴風(fēng)雨的肆虐，但我們可以左右自己的心情；即使無(wú)法預(yù)料失敗的打擊，但我們可以把它當(dāng)作成功的一個(gè)個(gè)驛站。20、能力配不上野心，是所有煩擾的根源。這個(gè)世界是公平的，你要想得到，就得學(xué)會(huì)付出和堅(jiān)持。每個(gè)人都是通過(guò)自己的努力，去決定生活的樣子。1、許多人企求著生活的完美結(jié)局，殊不知美根本不在結(jié)局，而在于追求的過(guò)程。2、慢慢的才知道：堅(jiān)持未必就是勝利，放棄未必就是認(rèn)輸，。給自己一個(gè)迂回的空間，學(xué)會(huì)思索，學(xué)會(huì)等待，學(xué)會(huì)調(diào)整。人生沒(méi)有假設(shè)，當(dāng)下即是全部。背不動(dòng)的，放下了；傷不起的，看淡了；想不通的，不想了；恨不過(guò)的，撫平了。3、在比夜更深的地方，一定有比夜更黑的眼睛。4、一切偉大的行動(dòng)和

18、思想，都有一個(gè)微不足道的開(kāi)始。5、從來(lái)不跌倒不算光彩，每次跌倒后能再站起來(lái)，才是最大的榮耀。6、這個(gè)世界到處充滿(mǎn)著不公平，我們能做的不僅僅是接受，還要試著做一些反抗。7、一個(gè)最困苦、最卑賤、最為命運(yùn)所屈辱的人，只要還抱有希望，便無(wú)所怨懼。8、有些人，因?yàn)榕隳阕叩臅r(shí)間長(zhǎng)了，你便淡然了，其實(shí)是他們給你撐起了生命的天空；有些人，分開(kāi)了，就忘了吧，殘缺是一種大美。9、照自己的意思去理解自己，不要小看自己，被別人的意見(jiàn)引入歧途。10、沒(méi)人能讓我輸，除非我不想贏！11、花開(kāi)不是為了花落，而是為了開(kāi)的更加燦爛。12、隨隨便便浪費(fèi)的時(shí)間，再也不能贏回來(lái)。13、不管從什么時(shí)候開(kāi)始，重要的是開(kāi)始以后不要停止；不管在什么時(shí)候結(jié)束，重要的是結(jié)束以后不要后悔。14、當(dāng)你決定堅(jiān)持一件事情，全世界都會(huì)為你讓路。15、只有在開(kāi)水里，茶葉才能展開(kāi)生命濃郁的香氣。16、別想一下造出大海，必須先由小河川開(kāi)始。17、不要