博鱼(Automation):是指机器设备、系统或过程(生产、管理过程)在没有人或较少人的直接参与下,按照人的要求,经过,实现预期的目标的过程博鱼·体育官网。自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面博鱼·体育官网。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,而且能扩展人的器官功能,极大地提高劳动生产率,增强人类认识世界和改造世界的能力。因此,自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志。
自动化的概念是一个动态发展过程。过去,人们对自动化的理解或者说自动化的功能目标是以机械的动作代替人力操作,自动地完成特定的作业。这实质上是自动化代替人的体力劳动的观点。后来随着电子和信息技术的发展,特别是随着计算机的出现和广泛应用,自动化的概念已扩展为用机器(包括计算机)不仅代替人的体力 劳动而且还代替或辅助脑力劳动,以自动地完成特定的作业。
控制:在控制论中,“控制”的定义是:为了“改善”某个或某些受控对象的功能或发展,需要获得并使用信息,以这种信息为基础而选出的、于该对象上的作用,就叫作控制。由此可见,控制的基础是信息,一切信息传递都是为了控制,进而任何控制又都有赖于信息反馈来实现。信息反馈是控制论的一个极其重要的概念。通俗地说,信息反馈就是指由控制系统把信息输送出去,又把其作用结果返送回来,并对信息的再输出发生影响,起到制约的作用,以达到预定的目的。
控制论研究系统的信息变换和控制过程。尽管一般系统具 有质料、能量和信息三个要素,但控制论只把质料和能量看作系统工作的必要前提,并不追究系统是用什么质料构造的博鱼·体育官网,能量是如何转换的,而是着眼于信息方面, 研究系统的行为方式。控制论的另一位创始人、英国生理医学家W.R.阿什贝认为,控制论也是一种“机器理论”,但它所关注的不是物件而是动作方式。
本学科在本科阶段叫自动化,软的不如计算机,硬的不过通信和电子。研究生阶段叫控制科学与工程,下设五个二级学科:
学科以工程领域内的控制系统为主要对象,以数学方法和计算机技术为主要工具,研究各种控制策略及控制系统的建模、分析、综合、设计和实现的理论、技术和方法。复杂系统的建模、控制、优化、决策与仿真;鲁棒控制与非线性控制;工程系统的综合控制与优化;运动控制系统设计与分析;先进控制理论与方法。
主要研究信息的采集、处理与特征提取,模式识别与分析,人工智能以及智能系统的设计。它的研究领域包括信号处理与分析,模式识别,图象处理与计算机视觉,智能控制与智能机器人,智能信息处理,以及认知、自组织与学习理论等。智能控制与智能系统;专家系统与智能决策;模式识别理论与应用;智能信息处理与计算机视觉;生物信息学。
是以数学、力学、控制理论与工程、信息科学与技术、系统科学、计算机技术、传感与测量技术、建模与仿真技术为基础的综合性应用技术学科。该学科研究航空、航天、航海、陆行各类运动体的位置。方向、轨迹、姿态的检测、控制及其仿真,是国防武器系统和民用运输系统的重要核心技术之一。惯性定位导航技术;组合导航及智能导航技术;飞行器制导、控制与仿真技术;惯性器件及系统测试技术;火力控制技术。
比如,航天器轨道控制的功用是导航、导引和控制。导航的作用是确定轨道,即确定航天器的位置向量和速度向量(共 6个变量)。导引的作用是根据航天器现有位置和速度、航天器的飞行目标以及受控运动的限制条件,确定航天器在推力作用下继续飞行的规律(即导引律)。控制 的作用是把航天器的本体坐标系稳定在所要求的基准坐标系附近。根据导引律,利用控制力改变航天器运动速度的大小和方向,使它沿着要求的新轨道飞行。在控制 过程中,控制系统须克服推力线偏离航天器质心所产生的干扰力矩,把推力方向稳定在要求值上。因此这个系统也称为稳定系统。在自由飞行段,轨道控制主要用于 导航,同时准备为下一个主动飞行段调整姿态。
GPS融合电子地图,计算机,网络控制等技术 应用前景十分广阔。不仅仅在航天航空,在无人驾驶、码头自动化等领域意义深远。
是研究被控对象的信息提取、转换、传递与处理的理论、方法和技术的一门学科。它的理论基础涉及现代物理、控制理论、电子学、计算机科学和计量科学等,主要研究领域包括新的检测理论和方法,新型传感器,
自动化仪表和自动检测系统,以及它们的集成化、智能化和可靠性技术。先进传感与检测技术;新型执行机构与自动化装置;智能仪表及控制器;测控系统集成与网络化;测控系统的故障诊断与容错技术。
测控系统是即“测”又“控”的系统,依据被控对象被控参数的检测结果,按照人们预期的目标对被控对象实施控制。通俗地讲,“测”与“控”,即包含了反馈控制,也即是控制的核心思想。广义地讲,单独的检测系统或单独的控制系统,亦可以称为测控系统,因为检测与控制很难分开。
系统工程(Systems Engineering)是系统科学的一个分支,实际是系统科学的实际应用;是以大型复杂系统为研究对象,按一定目的进行设计、开发、管理与控制博鱼·体育官网,以期达 到总体效果最优的理论与方法。系统科学作为信息、控制和管理等多门学科的交叉学科,以工程、经济、环境、社会等领域中的复杂系统为主要研究对象,以系统科学、控制理论、信息技术为基础,利用数学方法和计算机技术等为主要工具,研究各种解决系统建模、分析、设计、实现及综合等问题的理论、技术与方法。
1.系统工程研究问题一般采用先决定整体框架,后进入详细设计的程序,一般是先进行系统的逻辑思维过程总体设计,然后进行各子系统或具体问题的研究。
2.系统工程方法是以系统整体功能最佳为目标,通过对系统的综合、系统分析构造系统模型来调整改善系统的结构,使之达到整体最优化。
3.系统工程的研究强调系统与环境的融合,近期利益与长远利益相结合,社会效益、生态效益与经济效益相结合。
4.系统工程研究是以系统思想为指导,采取的理论和方法是综合集成各学科、各领域的理论和方法。
5.系统工程研究强调多学科协作,根据研究问题涉及到的学科和专业范围,组成一个知识结构合理的专家体系。
6.各类系统问题均可以采用系统工程的方法来研究,系统工程方法具有广泛的适用性。
自动化的研究内容主要有自动控制和信息处理两个方面,包括理论、方法、硬件和软件等,从应用观点来看,研究内容已经渗透到过程自动化、机械制造自动化、管理自动化、实验室自动化和家庭自动化等各行各业、生活生产的各个方面。
过程自动化:石油炼制和化工等工业中流体或粉体的化学处理自动化。一般采用由检测仪表、调节器和计算机等组成的过程控制系统,对加热炉、精馏塔等设备或整个工厂进行最优控制博鱼·体育官网。采用的主要控制方式有反馈控制、前馈控制和最优控制等。
机械制造自动化:这是机械化、电气化与自动控制相结合的结果,处理的对象是离散工件。早期的机械制造自动化是采用机械或电气部件的单机自动化或是简单的自动生产线年代以后,由于电子计算机的应用,出现了数控机床、加工中心、机器人、计算机辅助设计、计算机辅助制造、自动化仓库等。研制出适应多品种、小批量生产型式的柔性制造系统(FMS)。以柔性制造系统为基础的自动化车间,加上信息管理、生产管理自动化,出现了采用计算机集成制造系统(CIMS)的工厂自动化。
管理自动化:工厂或事业单位的人、财、物、生产、办公等业务管理自动化,是以信息处理为核心的综合性技术,涉及电子计算机、通信系统与控制等学科。一般采用由多台具有高速处理大量信息能力的计算机和各种终端组成的局部网络。现代已在管理信息系统的基础上研制出决策支持系统(DSS),为高层管理人员决策提供备选的方案。
国外自动化技术的发展趋势是系统化、柔性化、集成化和智能化。世界自动化产业发展势头迅猛。传感器技术、开放式工业过程自动化系统、现场总线技术等自动化技术已形成一定的产业规模,其中90年代传感器在美国、日本的市场总销售额已超过100亿美元。
智能控制理论研究与应用:在对模糊控制、神经网络、专家系统和遗传算法等理论进行分析和研究的基础上,重点研究多种智能方法综合应用的集成智能控制算法。
计算机控制系统:针对不同的生产过程和控制对象,研究采用DCS、PLC、工业控制计算机等控制设备,构成低成本、高性能、多功能的计算机控制系统。
网络控制理论及其应用:通过对网络拓扑结构及网络环境下先进控制理论与方法的研究,充分利用网络资源,实现从决策到控制的全过程优化。
自动化、计算机很多学科存在交叉技术,比如模式识别,系统工程等。自动化可以和计算机学科诸如有限自动机,编译自动化,操作系统自动化,并行计算等领域,可以互为补充。