自动化概论的收获体会报告

学习《自动化（专业）概论》的收获体会报告才刚刚进入大学，就已经开始了自动化概论这个课程。经过这几个周老师的介绍，我对自动化概论也有了一些了解。老师跟我们介绍了自动化的概念、发展历史、类型和组成、基本控制方法等，从学习中我们广泛了解到自动化在我们生活中的普遍性，在我们生活中是不可缺少的，要想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，并且能扩展、放大人的功能和创造新的功能，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，那就必须得依靠自动化。他对实现我国工业、农业、国防和科学技术现代化、对迅速提升我国综合国力具有重要和积极的作用。在这段学习期间，我了解了什么是科学、什么是技术、什么是信息、什么是控制这些我以前从来都不了解的专业概念。还有那些古老的古代自动化装置，如指南车、铜壶滴漏、饮酒速度的自动调节。从最初的刻漏到后来的钟表，再到风磨，再到后来的蒸汽锅炉水位保持恒定的浮子式阀门水位调节器……我才了解自动化还有这么悠久的历史。作为学习自动化专业的一员，我很希望自己可以学得更好，下面我谈谈经过这几个周学习自动化概论所得到的收获和体会。1、自动化专业的概念所谓自动化，是指机器人或装置在无人敢于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。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。自动化技术就是探索和研究实现自动化过程的方法和技术。它是涉及机械、微电子、计算机等技术领域的一门综合性技术。自动化专业主要研究的是自动控制的原理和方法，自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用。它以自动控制理论为基础，以电子技术、电力电子技术、传感技术、计算机技术、网络与通信技术为主要工具，面向工业生产过程自动控制及各行业、各部门的自动化。二、自动化的发展简史控制和自动化技术的发展经历了四个时期，现在仍在高速发展。1、自动化装置的出现和应用〈18世纪以前〉人类在长期的生产和生活中，为了减轻劳动强度，逐渐产生了自动装置。公元前14世纪至公元前1世纪出现的自动计时装置——刻漏，乃是人类研制和使用自动装置之始。东汉时中国天文学家张衡发明的滴水转浑天仪和候风地动仪，已具有相当高的水平。17世纪以来，随着生产的发展，在欧洲的一些国家相继出现了多种自动装置，其中比较典型的有：加法器、钟表、风磨和浮子式阀门调节器。2、自动化技术形成时期〈18世纪末~20世纪30年代〉公元1788年英国机械师J.瓦特发明了离心式调速器，并把它与蒸汽机的阀门连接起来，构成蒸汽机转速的闭环自动调节系统。这项发明对第一次工业革命和控制理论后来的发展有重要影响。之后，人们开始采用自动调节器或装置。20世纪20至30年代，美国开始采用一种模拟式调节器——PID调节器，自动调节技术了得到广泛应用。科学家们通过对瓦特速度控制系统中出现的不稳定问题的研究，最终提出了代数稳定判据，沿用到现在。3、局部自动化时期〈20世纪40至50年代〉第二次世界大战后工业迅速发展，随着高速飞行、核反应堆、大电力网和大化工厂提出的新控制问题：非线性系统、时滞系统、脉冲及采样控制系统、分步参数系统和有随机信号输入的系统的控制问题的深入研究，经典控制理论在20世纪50年代有新的发展。PID调节器在工业上得到广泛应用，电子模拟计算机也用来设计自动控制系统，工业上实现了局部自动化。随后出现的电动单元组合仪表又使构成和设计自动控制系统更简便、更工程化了。电子数字计算机的发明也为20世纪60至70年代开始的在控制系统广泛应用程序控制和逻辑控制以及应用数学计算机直接控制生产过程，奠定了基础。4、综合自动化时期〈20世纪50年代至今〉20世纪70年代微处理机的出现对实现各种复杂的控制任务起了重大的推动作用。现代控制理论主要利用计算机作为系统建模分析、设计乃至控制的手段，适用于多变量、非线性时变系统。在近几十年来新的控制方法和理论不断地被提出，例如自适应控制、预测控制、鲁棒控制、模糊控制、非线性系统和大系统，复杂系统控制等，大大扩展了控制理论的研究范围。遥测、遥控和遥感技术，模式识别和人工智能等都得到了飞速发展。三、动化技术的内容及应用1、控制理论控制理论研究的是如何按被控对象和环境的特性，通过能动地采集和运用信息施加控制作用而使系统正常运行并具有预定的功能。控制理论在20世纪的人类科技进步中起到了举足轻重的作用，为解决当今社会的许多挑战性问题产生了积极的影响，提供了科学的思想方法论，为许多产业领域实现自动化奠定了理论基础。如今，它更是成功的运用并渗透到工农业生产、科学技术、军事、生物医学、社会经济及人类生活的众多领域。2、工程系统与控制工程系统与控制研究各种工程系统控制和设计的问题。从单一的自动控制装置到一个生产过程的自动化，直到整个工厂、企业的控制、管理和经营决策一体化，都是其研究的内容。工程系统与控制技术广泛应用于制造生产的各个领域。其中最具影响力的、发展前景最为可观的当属现代集成制造系统（CIMS）。从最广的意义说，CIMS可以包括从企业长远规划、市场分析、研发策略、产品规划、设计投产、资源分配，到车间一级的具体计划调度、生产活动的监督控制、质量控制、产品检验，直到销售服务、市场反馈等整个企业经营的全过程。3、系统科学与系统工程系统科学研究的是在最一般意义下，由相互作用、相互联系的事物按一定结构组成并具有某种总体功能的各种系统的运动规律、行为特征以及如何进行设计和控制的问题。它主要应用于运筹学、控制论、信息论等多个学科分支，成为自动化学科的一个重要研究领域并得到蓬勃的发展。4、模式信息处理模式识别，亦称模式信息处理，其本来意义是研究用计算机对一般由人类感觉器官接受的图像、文字、语音等模式信息进行处理、描述和分类的学科。在更广的含义下，模式识别也可泛指任何对一般事物抽取概念特征进行判断和分类的过程。模式识别的应用方向包括计算机视觉，文字、文本识别，语音识别和理解等多个领域。中国在模式识别领域正处于世界领先地位，许多中国学者都为此做出了重要贡献。5、人工智能人工智能研究的主要是如何用机器模仿人类智能活动的某些方面，延伸人脑功能的问题。人工智能作为一个前沿科学，发展极为迅速，最具影响力的分支有基于“知识表达”的专家系统和“简单处理器的复杂系统”——人工神经元网络。这些领域不仅具有深刻的认识论意义，对许多科学和技术领域的发展有深远的影响，而且在自动控制、信息处理以及将计算机用于判断决策和问题求解的应用领域里都得到了广泛的应用，表现出巨大的生命力。四、自动化的应用范畴自动化技术时时在为人类“谋”福利，可谓无所不在、无处没有。自动化技术正在迅速地渗入家庭生活中。比如全自动洗衣机，不用人动手就能把衣服洗得干干净净。电脑控制的微波炉，不但能按时进行自动烹调，做出美味的饭菜，而且安全节电。电脑控制的电冰箱，不但能自动控温，保持食物鲜美，而且能告诉食物存储的数量和时间，还能为烹饪美味佳肴提供建议。还有空调机能提供温暖如春的环境，清扫机器人能打扫房间等。工业生产在工业的制造业中，数控技术的产生﹑柔性制造系统的应用﹑计算机制造系统的开发象征着自动化在工业生产上的霸主地位。采用数控技术，用软件控制代替硬件控制，有利于降低成本﹑提高加工的精确度。由于减少模具的使用，缩短了产品的研制周期。使得工业技术有了较大的提高，而柔性制造系统则解决高度自动化与高度柔型化需要之间的矛盾。柔性制造系统不仅实现自动化生产，还在一定的范围内满足不同加工任务。具有高精确度和高效型的特点！这些优点是适应市场不断变化的特征。近发展期来的计算机制造系统则将工厂生产有关的物料流和信息流高度统一管理，将分散的自动化系统组建成一个优化的生产系统，一个自动化生产的大系统。并优化生产的原料搭配，在一个控制室统一管理整个工厂生产，使企业获得整体优化的利益。工业生产过程复杂，伴随着物理变化和化学变化，并处于苛刻的生产环境如高温高压易燃易爆环境，因此人身安全十分重要，需要相应的故障预报检测诊断监控技术！而且由于是连续生产，故强调生产控制和管理的整体性。显而易见自动化通过计算机的应用节省了大量的人力，解放人力资源，把人力投入科研开发中大大促进了社会进步！社会生活在现代社会中，高楼大厦随处可见。但人们的居住要求不止于此。智能建筑应运而生。智能建筑包括楼宇自动化，通讯自动化，办公自动化，称为3A。楼宇自动化是指对供电，照明，电梯，消防等进行实时监控进行节能高大楼的功能提供舒适的居住环境，通信自动化是大楼的中枢神经，利用计算机沟通内外部信息，合理分配通讯资源传递数据图像语音等，办公自动化可以有效的提高工作效率和质量，辅助决策，充分利用信息资源，促进办公体制的改革使管理更加科学更加合理。自动化给了我们很多好处，信息社会因此电力在我们的生活中占据着重要地位。电力的供应关系到千家万户。在电力系统中我们采用过压保护，过电流保护，接地保护并对锅炉的气温气压水位等参数进行监控保证电力的稳定安全。在电网并网中，要保持相位一致电压相同频率相同……这是人力无法做到的。所以我们需要计算机来自动化控制。军事战争军事战场上，自动化广泛应用于各种飞行器。如飞机，导弹，卫星。以导弹为例说明自动化的应用。导弹自主飞行阶段控制系统消除各种环境影响，如风力﹑温度变化。以此来保持导弹精确度，接近目标时导弹定位系统进行必要的机动飞行击中目标。并对导弹进行全过程检测和导航。进行姿态调整，保持飞行稳定导弹家庭中巡航导弹的自动化应用最高，它在飞行的末阶段近地飞行5米高度，因此要求测量精度误差不大于5米，由于飞行高度比环境复杂飞行距离远，对其精确控制难上家难。一步小心就会造成失败！这对自动化提出了更高的要求！此外，虚拟技术的产生使得无硝烟战场成为可能。通过这个平台，进行军事演练可提高其安全性降低军事演习的成本，保证各部队的协调配合，同时可以评估武器的优劣。五、自动化面临的机遇与挑战当前，从全球范围来看，自动化学科正面临着空前的挑战和发展机遇。这种挑战首先来自社会经济和科技的发展，随着经济全球化及市场竞争的日趋激烈，自动化作为一种高科技，其作用已远不止传统理解上的以自动机器取代人工劳动，而成为优质高产、节能降耗、快速应变、整体优化的关键技术，不仅传统工业领域，而且各种新兴工业领域，乃至诸多社会工程，如建筑、交通、物流、港口、环保、通信等，以及农业、经济、生物等广泛领域，都对自动化提出了以提高效率、实现优化为目标的各种要求。可以说，发展的需求和信息技术的支撑，从不同角度为自动化学科的发展注入了新的活力。总而言之，自动化本来就是一门宽口径的学科，当前它的应用领域正在不断扩展，它与其它信息技术的结合越来越紧密，这两方面的推动力正在改变着自动化学科的传统研究内容。六、如何学习自动化新知识的学习开始于对它的了解，但仅如此是远远不够的。当真正了解一门学科之后，更重要的是真正的去进入它、去学习它。自动化专业是门理论与技术相结合的学科，其学习方法与纯理论知识和纯实践技的学习有很大的不同。那么究竟该如何学习自动化呢？我个人认为有以下几个值得注意的地方。数学，作为几乎一切工科知识的必备理论工具，应该首先引起我们的高度重视。一个数学好的人不一定专业知识也那么出众，但一个专业强的人必定拥有扎实的数学功底。道理很简单，“工欲善其事，必先利其器”。一个电工没有必要的仪表如何能完成一个电路检测的工作？一位医生没有必要的医药材料，如何能治愈奄奄一息的病人？静坐湖边的老者若没有手中的鱼杆、鱼钩、鱼线，如何能钓起湖中的游鱼？同样，一个没有扎实数学功底的人，如何能够学好自动化专业呢？自动化专业不仅仅是一门理论，更是一门广泛应用于生产实践的技术，因此理论实践对于自动化的学习而言，是不可或缺的。“实践是检验真理的唯一标准”，一门理论只有应用于实践才能显现出其本来的面貌。对于自动化而言，专业的学习最终是指向工作的，因此，在学习阶段就