自动化专业导论总结

第一篇：自动化专业导论总结

HEFEI UNIVERSITY

自动化专业导论报告

系 别： 电子信息与电气工程系

专 业： 自动化

班 级： 12级自动化（1）班

学 号： 1205031018

姓 名： 孙志翔

完成 时间： 2013年1月12日

目

录

一、自动化专业简介...................................................................................................1

二、专业人才培养目标和要求...................................................................................2

1、培养目标..........................................................................................................2

2、培养要求..........................................................................................................2

三、面向社会的自动化专业.......................................................................................2

1、专业方向..........................................................................................................2

2、就业趋势..........................................................................................................3

3、企业对自动化专业人才能力的需要..............................................................3

四、电子系第二课堂简介...........................................................................................4

1、第二课堂构建的理念......................................................................................4

2、第二课堂的主要内容......................................................................................4

3、第二课堂组织形式..........................................................................................4

4、第二课堂管理模式..........................................................................................4

5、取得的成绩与未来发展..................................................................................5

五、自我学习总结.......................................................................................................5

一、自动化专业简介

自动化学科是一门多学科交叉的高技术学科。研究内容宽、广，几乎无所不包。并且，伴随其它学科、技术发展，研究内容越来越广。但：控制、信息、系统是其核心。自动化学科知识体系中的核心知识是： 控制与智能、对象与建模、系统与工程等三个知识领域，也是自动化学科与其它学科的最大区别。

可能，对于自动化专业来说，计算机能力比不上计算机专业，控制理论功底比不上应用数学专业，机械电力知识比不上机械专业，电力专业，等等的。那么，自动化专业的优势在哪里呢？自动化学科的能力在于系统从实际问题抽象出系统问题的分析能力，自动化学科的能力还在于集成对解决系统问题的综合能力，而这两点，就是自动化专业人才最需要培养的能力。

自动化专业是一个有前景的专业，主要有这样几个原因：一是属于信息产业。信息产业被人们誉为“朝阳产业”，发展快、需要人才多、待遇较高，是当今科技发展的趋势所在。因此，作为信息产业中的重要一员，自动化专业同样有着光辉的前途。二是自动化应用范围广。目前，几乎所有的工业部门都可以同自动控制挂上钩，现代化的农业、国防也都与自动化息息相关。三是本专业对于个人发展非常有利。本专业课程设置的覆盖面广，所学的东西与其他学科交叉甚多。这也与本专业的来历有关，自动化专业大部分源于计算机或者电子工程系的自动控制专业。

自动化专业需要具备的知识和能力：自动控制理论、运筹学、信号与系统分析、计算机软件技术应用、算法语言及程序设计、模拟电子技术基础、电路原理等等，甚至连流体力学也要修。可以说自动化专业需要工科各方面的知识，其课程与电子工程、计算机、电机工程甚至化学工程都有交叉，因此，自动化人才可以到各种各样的领域工作。

二、专业人才培养目标和要求

1、培养目标

本专业培养的学生要具备电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、系统工程、计算机技术与应用和网络技术等较宽广领域的工程技术基础和一定的专业知识，能在运动控制、工业过程控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术、信息处理、管理与决策等领域从事系统分析、系统设计、系统运行、科技开发及研究等方面工作的高级工程技术人才。

2、培养要求

本专业学生主要学习电工技术、电子技术、控制理论、信息处理、系统工程、自动检测与仪表、计算机技术与应用和网络技术等方面的基本理论和基本知识，受到较好的工程实践基本训练；具有系统分析、设计、开发与研究的基本能力。毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

① 有较扎实的自然科学基础，较好的人文社会科学基础和外语综合能力。②掌握本专业领域必需的较宽的技术基础理论知识，主要包括电路理论、电子技术、控制理论、信息处理、计算机软硬件基础及应用等。

③较好地掌握运动控制、工业过程控制及自动化仪表、电力电子技术及信息处理等方面的知识，具有本专业领域1—2个专业方向的专业知识和技能，了解本专业学科前沿和发展趋势。

④获得较好的系统分析、系统设计及系统开发方面的工程实践训练。⑤在本专业领域内具备一定的科学研究、科技开发和组织管理能力，具有较强的工作适应能力。

三、面向社会的自动化专业

1、专业方向

①工业过程控制方向：以自动控制、计算机技术为支撑，针对实际工业生产过程实现自动控制，由信号检测与变换、过程控制、计算机控制系统、智能控制和现场总路线控制技术等组成方向主干课。

②电气工程方向：使学生能够从事电力系统自动化、工厂企业、楼宇系统的供电和电气控制、监控等领域的设计开发、维护和管理工作。由电气控制技术、运动控制、PLC应用技术、供电技术、电力系统继电保护等组成方向主干课。

③嵌入系统方向：注重对嵌入式系统设计与软件设计能力的培养，理论结合实践，通过课堂教学、实验等多种形式的学习，培养嵌入式系统方向的专业人才；由嵌入式系统设计、嵌入式实时操作系统、DSP技术、先进显示技术、控制电机 等组成方向主干课。

2、就业趋势

自动化专业是一门适应性强、应用面广的工程技术学科。旨在培养学生成为基础扎实、自动控制技术知识系统深入、计算机应用能力强的高级工程技术人才。所以学生在毕业后都能从事自动控制、自动化、信号与数据处理及计算机应用等方面的技术工作。就业领域也非常的宽广，比如高科技公司、科研院所、设计单位、大专院校、金融系统、通信系统、税务、外贸、工商、铁路、民航、海关、工矿企业及政府和科技部门等。历年来，本专业的毕业生的供求比例一直都保持在1∶10左右，近年的就业去向主要是在系统集成、计算机软件硬件开发和通信等领域。

与本专业就业领域相关联的行业在近年来借助市场经济的搞活和对外开放程度的加深，也获得了飞速发展。民航、铁路、金融、通信系统、税务、海关等部门的自动化程度越来越高，科研院所、高科技公司也借助强大的人才优势，发展迅猛。未来随着自动化技术应用领域的日益拓展，对这一专业人才的需求将会不断增加，自动化专业的毕业生也将借助这一技术的广泛应用而在社会生活的各个领域、经济发展的各个环节找到发挥自己专长的理想位置。

自动化专业一直以来是社会急需的人才。包括电气自动化、铁路、化工等诸多领域，如：

①自动化工程师——从事自动化系统的维护、优化等工作。②自动化设计师——从事自动化系统的设计和开发。

③软件工程师——处理自动化系统中相关的软件的设计和开发。④还可以从事教学和相关的研究工作。

3、企业对自动化专业人才能力的需要

①分析和确保自动化系统正常运动的基础技术能力； ②在变化环境下长期维持系统正常运动的基础技术能力； ③面临控制对象领域扩大，技术变化的自学习适应能力； ④应急制变的系统处理能力； ⑤分析或改进系统的能力； ⑥项目管理能力； ⑦观察、发现、提炼问题的能力； ⑧课题设定的能力； ⑨一定的问题解决能力； ⑩创新能力。

四、电子系第二课堂简介

1、第二课堂构建的理念

在理论与实践相结合中培养创新能力

2、第二课堂的主要内容

通过项目将理论与实践融为一体

①承办由教务处主办的专业竞赛，像合肥学院电子设计竞赛、合肥学院智能车竞赛等（目前负责人段惠敏，李秀娟）。

②参与企业、行业组织的专业竞赛，像“毕昇杯”全国大学生电子设计竞赛、“挑战杯”大学生课外学术作品赛、IMAGE CUP大赛、“中国电子学会”全国电子专业人才设计与技能大赛、全国信息技术应用水平大赛等（目前负责人李翠花，张盈盈，袁海娣）。

3、第二课堂组织形式

学生自主，按章行事，循序渐进

①以学生为主体。

②建立较完善的各项活动章程。

③循序渐进，在普及的基础上提高，分基础培训、预选赛、复赛（实训）、竞赛四个部分进行。

4、第二课堂管理模式

依托协会、教师指导、严格考核

① 依托电子爱好者协会。② 突出教师引导，学生传承。③通过学校网站。

5、取得的成绩与未来发展

我们完成第一课堂各课程模块和实践教学模块学习的同时，积极参与到以我们为主体的“第二课堂”教学活动中，很好地将所学的理论知识进行了系统的应用，在知识、能力、素质协调发展的同时，创新能力得到了明显的提升。在教育部等有关部门组织的“全国大学生电子设计竞赛”、“全国智能车赛”、“挑战杯赛”、“全国信息技术应用水平大赛”、“毕昇杯”全国大学生电子设计竞赛、IMAGE CUP等专业赛事中我系学生取得了骄人的成绩，获奖面不断扩大，成绩逐年提升。

在2009年全国大学生电子设计竞赛中，我系派出的参赛队获安徽省唯一一个国家一等奖，在2011年第六届全国信息技术应用水平大赛中，我系同学又获得了全国特等奖的优异成绩。近些年，我系同学获国际级奖项共3人次（入围全球前200名）、国家级奖项共55人次（其中特等奖1人次、一等奖13人次、二等奖27人次）和省级奖项共306人次（其中一等奖66人次、二等奖67人次）。

我系第二课堂教学活动得到了院内外专家和同行们的肯定，由谭敏、段惠敏、高先和、李秀娟和魏朱宝共同申报的“以学生为主体的‘电气信息类’专业第二课堂建设”于2010年获合肥学院教学成果特等奖和安徽省教学成果二等奖。

随着第二课堂教学的不断深入，学生的参与面将要求达到100%，我们一直没有停止关于第二课堂教学方法及考核方式的探索与改革，旨在使得我系的第二课堂活动和教学更具个性化，更加适合本院学生的特点，在改革中保证教学质量、提高教学效果，促进学生创新能力提升。

五、自我学习总结

从最初怀着懵懂的心来到合院电子系自动化专业，到现在初步学习了专业知识的基础。通过专业导论课的开设，我开始逐步了解了自动化是什么的，以后会去干什么，也明白自动化需要很多的专业素养和能力。虽然说自动化专业，在目前是很热门的专业，因为随着信息时代的到来，各行各业都离不开自动化。但是，面临如此高速发展的时代，我们不能停滞自己的脚步，必须努力提升自己的能力。从大一 最基础的知识开始，努力的学习，为以后的专业知识的学习打下坚实的基础，并且要积极参与实践，参与第二课堂的开展，把理论更好的运用与实际生活中来，这样才能让我们刚好的巩固所学的知识，为日后的运用于实际生产生活做准备，为以后的工作打下基础。

第二篇：自动化专业导论作业

1）根据你目前的理解, 自动化科学与技术的核心是什么？自动化专业的特点是什么？

答：自动化科学与技术的核心是控制与系统和反馈。，控制与系统不但是自动化科学与技术与其他科学技术最大的不同点，更是自动化科学对其他许多科学技术发展所做的重要贡献所在。

自动化专业的特点：“强弱电并重，软硬件兼顾，控制理论和实际系统相结合，面向运动控制、过程控制和其他对象控制”，具体来说自动化专业的特点有以下几点：

①多学科交叉：自动化是当代高技术的集中体现与应用，自动化学科是一门多学科交叉的高技术学科，不仅覆盖的面非常宽广，而且在自动化学科的结构体系中，还包含了其他学科的一些交叉分支。

②方法论突出：在自动化科学的产生与发展过程中，出现了许多重要的科学方法与科学思想，不仅对自动化科学与技术的发展起了极其重要的推动作用，使自动化学科成为最具方法论性质的学科之一，而且也对其它技术学科以及自然科学、管理科学乃至哲学的发展都做出了贡献。

③系统、集成的特点：自动化的核心是控制与系统。控制的最基本问题是如何对系统施加控制作用使其表现出预定的行为。

2）开环控制和闭环控制的差异是什么？解释闭环PID控制的作 用? 答：开环控制和闭环控制的差异；若系统的输出量对系统的控制作用没有影响，则称为开环控制系统。特点是：控制量与被控制量之间只有前向通道而没有反向通道,信息的传递路径不是闭合的，则称开环。

在控制系统中，控制装置对被控对象所施加的控制作用，若部分或全部取自被控量的反馈信息，即根据实际输出来修正控制作用，实现对被控对象进行控制的任务，这种控制原理称为反馈控制原理。正是由于引入了反馈信息，使整个控制过程成为闭合的。则为闭环。

闭环PID控制的作用：PID是工业生产中最常用的一种控制方式，PID调节仪表也是工业控制中最常用的仪表之一，PID 适用于需要进行高精度测量控制的系统，可根据被控对象自动演算出最佳PID控制参数，其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便。PID就是比例积分加微分控制。比例环节作用：

成比例地反映控制系统的偏差信号e(t)，偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用，以减小偏差。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差。积分环节作用：

控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。主要用于消除静差，提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分时间常数T,T越大，积分作用越弱，反之则越强。微分环节作用：

反映偏差信号的变化趋势，并能在偏差信号变得太大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系。PID控制系统是结合三种作用，从而达到稳定系统的目的。

3）计算机在计算机控制系统中充当什么角色？为什么要用A/D和D/A装置与现场设备相连？与模拟控制系统相比，它有哪些特点？试举一个应用的实例？并画出系统的结构示意图？阐述他们的工作原理。

答：计算机在直接数字控制系统充当控制器。因为计算机不能直接处理模拟信号只能处理数字信号，要实现数控就必须进行这两种转换用，A/D和D/A装置与现场设备相连是为了实现计算机与被控对象之间的信号变换与信息传输，起桥梁作用。

直接数字控制系统（DDC）的特点： ①计算机控制系统中，控制器的控制规律是通过计算机程序形式实现的，修改一个控制规律，只需修改相应的程序，不需要改变硬件电路，因此具有很大的灵活性和适应性。

②计算机控制系统具有丰富的指令系统，很强的运算能力和逻辑判断功能，便于实现复杂的控制规律，而传统的控制系统采用模拟电路或机—电的形式只能实现简单的控制规律。

③传统的控制系统一般一个控制器只能控制一个回路。而在计算机控制系统中，由于计算机高速的运算处理能力，可以采用分时控制等方式，同时控制多个回路，并可方便的实现各控制回路之间的协调和管理。

直接数字控制系统（DDC）实例：VAV空调系统中的自动控制如图所示，空调冷冻水系统循环泵，由初级泵和次级泵组成。初级泵为定频泵，其流量只需满足冷水机组的额定流量。次级泵采用变频泵根据供回水之间的压差ΔP，控制水泵电机转速从而改变水泵的供水量。控制过程如下图所示

控制过程：

当空调负荷逐渐减小，空调机组送风温度t达到设定值时，现场DDC控制器自动将空调机组的回水电动阀开度m减小，以减少机组水流量，此时系统供回水压差ΔP随之增大。通过DDC控制器自动调节变频器的输出频率使水泵转速n下降，从而减小系统水流量。同理，当空调负荷增大时，相应的増大系统的水流量。当次级泵b1满负荷运转时，流量仍不能满足空调系统需要时，DDC控制器自动开启次级泵b2。此时次级泵的流量大于初级泵的流量，系统回水通过旁通管回到次级泵进口，旁通的水量通过流量计q进行检测。如果旁通的水量大于某一设定值时，说明一台制冷机的制冷量不能满足负荷的需要。同时系统自动启动第二台制冷机。反之，停止一台制冷机。上述过程中电动阀、系统压差均采用PID的调节方式。控制系统中干扰量是空调负荷，检测变送装置是温度传感器、压差传感器，控制器是DDC执行器是电动阀、变频水泵。由于空调负荷的滞后性、每个房间空调负荷的不均匀性，使得末端空调机组电动阀不可能同时开大或同时关小，从而造成水系统压差的不稳定性。采用PID的调节方式可以实现超前调节、积分调节，使系统控制更加平稳。水泵变频调速的节能原理

如图所示，当空调系统刚开始运行时由于负荷大，系统的水流量为Q1，空调系统运行一段时间后负荷减小并且趋于稳定，水流量变为Q2。根据水泵流量Q、压力P、转速n和功率N间的如下关系：

可以看出改变水泵转速，使流量适应空调负荷的变化。水泵效率η1＝η2＝const ,水泵功率大幅度下降，具有显著的节能效果。

空调末端变风量系统的自动控制

变风量空调系统中的空调机组采用变频风机，送入每个房间的风量由变风量末端装置VAVbox控制，每个变风量末端装置可根据房间的布局设置几个送风口。如图所示，室内温度通过末端装置设在房间的温控器进行设定，温控器本身自带温度检测装置，当房间的空调负荷发生变化实际值偏离设定值时，VAVbox根据偏离程度通过系统计算，确定送入房间的风量。送入房间的实际风量可以通过VAVbox的检测装置进行检测，如果实际送风量与系统计算的送风量有偏差，则VAVbox自动调整进风口风阀以调整送风量。例如夏季，当室内温度高于设定值时，VAVbox将开大风阀提高送风量，此时主送风道的静压P将下降，并通过静压传感器把实测值输入到现场DDC控制器，控制器将实测值与设定值进行比较后，控制变频风机提高送风量，以保持主送风道的静压。如果室内温度低于设定值时VAVbox将减小送风量。冬季和夏季的调节方式相同，但调节过程相反。具体控制过程如下图所示

上述控制过程中，控制对象为室内温度、主送风道静压P，检测装置为静压传感器，调节装置是现场DDC控制器，执行器是变频风机，干扰量是VAVbox风阀开度、空调负荷。另外，送风道的严密性也是不可避免的干扰量，但可以通过改善施工工艺使之减小到最小程度。由泵与风机的相似律可知，变频风机和变频水泵的节能原理是一样的，这里就不在重复叙述。

由于变风量系统在调节风量的同时保持送风温度不变，因此在实际运行过程中必须根据空调负荷合理的确定送风温度。例如夏季，当送风温度定的过高，空调机组冷量不能平衡室内负荷时，空调机组可能大风量工频运转，此时起不到节能效果。空调机组的送风温度可以通过现场DDC控制器进行设定，并且通过控制空调机组回水电动阀，对送风温度进行有效的控制，控制过程如前所述。

为了使变风量系统更加稳定的工作、充分发挥节能效果，保持良好的室内空气品质。现场DDC可以对空调机组进行起停控制，通过设定时间表，使机组按时工作按时停止。对于有几十台甚至上百台空调机组的大厦来说，可以节省很多人工。DDC控制器通过监测新风与回风的焓值，确定新风与回风的混合比。在保持最小新风量的同时充分利用回风，以减少制冷机组能耗。DDC控制器还可以对空调机组过滤网前后的压差进行监测。当过滤网出现堵塞时会及时报警，以免长时间影响机组送风量。各个现场的DDC控制器通过网络控制器NCU与中央控制室之间进行信息交互，实现整个系统的集中控制。

空调系统的设计负荷，是考虑在最不利环境下的最大负荷。在实际运行的过程中，处于最大负荷运行状态的比例很小，所以采用变风量空调系统可以取得良好的节能效果。

4）“实体控制”类知识结构与体系的特点是什么？参照内蒙古科技大学自动化专业教学计划，你认为在基础课、专业基础课和专业课中，各有哪几门课程是主要、核心课程？你准备如何学好这些课程？

答：“实体控制”类知识结构与体系的特点：（1）工程的特点。学习如何将自动化科学技术的原理和方法转换为工程应用技术；同时学习如何将自动化技术应用于具体对象，使其成为自动化设备，自动化系统或自动化工程。（2）专门自动化的特点：针对不同的对象，形成具有专门针对性的自动化，如商业自动化、化工自动化、交通自动化，建筑自动化、电力自动化等。

根据我校制定的我专业的教学计划，我认为这些科目比较重要：高等数学A、大学物理、电路原理、电子技术基础、自动控制原理、微机原理与接口技术、单片机原理及应用、电力电子技术、电机与拖动、电气控制与PLC技术、电力拖动自动控制系统、计算机控制技术、控制系统仿真、工业企业供电、自动化仪表与过程控制、现代控制理论、变频器应用、Ｃ++程序设计以及实践教学内容金工实习、电子实习、工程教育、电子技术课程设计、生产实习、微计算机应用及计控技术实训、电机拖动与PLC实训、电力电子及拖动控制系统实训、流程控制自动化技术实训、毕业实习等。

在这些科目中，高等数学A、大学物理、电路原理、电子技术基础这几门课是我们学习专业课的基础，所以，我们应该加强基础的建设，为今后的专业课打下基础。

其他课程，例如自动控制原理、微机原理与接口技术、单片机原理及应用、电力电子技术、电机与拖动、电气控制与PLC技术、电力拖动自动控制系统、计算机控制技术、控制系统仿真、工业企业供电、自动化仪表与过程控制、现代控制理论、变频器应用，这些都是与我们日后工作息息相关的专业课程，我们在大好基础的前提下，要认真的对待这些课程，为进入工作单位，尽职尽责的工作做好技术上的保障。

最后是在校期间安排的实习和实训，通过这些，我们可以提前了解到现在工厂的一些情况，提高自己的动手能力，使今后可以更好更快的融入生产的大环境，提高自己的竞争力。

5）自动化专业人才需要哪5方面的知识？哪4方面的素质？哪4方面的能力？他们的相互关系？

答：五个方面的素质要求是工具性知识、人文社会科学基础知识、自然科学基础知识、工程技术基础知识、自动化专业知识；四个方面的素质要求是思想道德素质、科学素质、文化素质、身心素质；四个方面的能力要求是获取知识能力、应用知识能力、创造知识能力、科研创新能力。

知识、能力、和素质是进行高科技创新的基础，真确理解三者的内涵及其关系很重要。知识是基础，是能力和素质的载体；能力是知识的综合体现，实在获取知识过程中，经培养训练和实践锻炼而形成的；素质是人在获取知识、应用知识和创造知识过程中，在社会化过程中形成的相对稳定的各种品质的总和。知识和能力可以相得益彰，而高的素质可以推动知识和能力的拓展知识要求：人文社会科学基础知识、工具性知识（英语、计算机）、自然科学基础知识、工程技术基础知识、自动化专业知识。

6）自动化学科与专业在发展中形成了那些鲜明的特色？

答：（1）知识更新快，需要不断学习不断提高。（2）自动化是一门具有方法论性质的学科，其思想开阔。（3）学习自动化需要拥有创新能力，不局限于传统知识。（4）多学科交叉、涉及知识面广，有利于培养复合型人才。（5）其思想、方法是突出系统与集成。

7）列出自动化领域著名公司、研究院所、大学与重要学术期刊。

答：自动化领域著名公司：

1、美国罗克韦尔自动化公司

2、美国霍尼韦尔公司

3、德国西门子自动化公司

4、瑞士ABB公司

5、日本三菱电机公司

6、美国江森自控公司

7、法国阿尔斯通公司

自动化领域著科研院所：

1、中国科学院自动化研究所

2、中国科学院沈阳自动化研究所

3、北京机械工业自动化研究所

4、冶金自动化研究设计院

5、上海工业自动化仪表研究所

6、天华化工机械及自动化研究设计院

7、轻工业自动化研究所

自动化领域著名大学：

清华大学、北京理工大学、北京航空航天大学、哈尔滨工业大学、东北大学、西安交通大学、华中科技大学、上海交通大学、浙江大学、国防科技大学、南京理工大学、南京航空航天大学、湖南大学、天津大学等

自动化领域重要学术期刊： 《自动化学报》、《控制理论与应用》、《控制与决策》、《信息与控制》、《模式识别与人工智能》、《自动化仪表》、《控制工程》、《电力系统自动化》、《IEEE Transactions on Automatic Control》、《Automatica》、《IEEE Transactions on Automatic Science and Engineering》。

第三篇：自动化专业导论课程报告（本站推荐）

自动化专业导论课程报告

高考时，因为成绩并不十分理想，所以填志愿时没考虑专业的问题，只比较了各个大学的历年分数线就报了志愿。之后被交大工业工程专业录取时，我自己对专业也没有特别的喜好或其他想法。而通过大一时对专业的接触，我发现自己并不适合工业工程这种侧重管理的学科，而是对技术型的专业更感兴趣，经过比较，我最终选择了自动化专业。经过这半个学期的学习，虽然有时会觉得自动化的课程太过辛苦费脑，但从没觉得学习是枯燥的。学得累，却并不乏味。这跟大一时的状态完全是相反的。而在转专业之前，出于兴趣，我也曾查找过各种资料，来了解自动化这个专业。

人类使用自动化装置的历史最早可追溯到公元前，中国、巴比伦、埃及等出现的自动计时漏壶。公元初世纪相继出现的中国的自动候风地动仪、中国的指南车等。

自动化技术及应用的发展经历了三个重要的里程碑：

第一个里程碑是1788年英国机械师瓦特在发明蒸汽机的同时发明的蒸汽离心式调节器。第一次出现被控量的自动调节。第二个里程碑是20世纪20年代电子管反馈放大器的诞生，各种电子式控制器在各种机械与电子装置中的广泛应用，实现了机构和系统的自动化工作。第三个里程碑是从20世纪70年代开始，计算机控制技术诞生，并逐步形成基于数字计算机控制与管理的一系列先进自动化模式与理念。70年代以来，随着智能技术和知识工程的普遍应用，现代的自动化装置及系统具有极强的环境适应能力和交互能力、复杂行为的控制能力、高智能的决策行为。

而自动化技术的发展历史，大致可以划分为自动化技术形成、局部自动化和综合自动化三个时期：

社会的需要是自动化技术发展的动力。自动化技术是紧密围绕着生产、军事设备的控制以及航空航天工业的需要而形成和发展起来的。1788年，J.瓦特为了解决工业生产中提出的蒸汽机的速度控制问题，把离心式调速器与蒸汽机的阀门连接起来，构成蒸汽机转速调节系统，使蒸汽机变为既安全又实用的动力装置。瓦特的这项发明开创了自动调节装置的研究和应用。在解决随之出现的自动调节装置的稳定性的过程中，数学家提出了判定系统稳定性的判据，积累了设计和使用自动调节器的经验。

20世纪40年代是自动化技术和理论形成的关键时期，一批科学家为了解决军事上提出的火炮控制、鱼雷导航、飞机导航等技术问题，逐步形成了以分析和设计单变量控制系统为主要内容的经典控制理论与方法。机械、电气和电子技术的发展为生产自动化提供了技术手段。50年代以后，自动控制作为提高生产率的一种重要手段开始推广应用。它在机械制造中的应用形成了机械制造自动化；在石油、化工、冶金等连续生产过程中应用，对大规模的生产设备进行控制和管理，形成了过程自动化。电子计算机的推广和应用，使自动控制与信息处理相结合，出现了业务管理自动化。

50年代末到60年代初，大量的工程实践，尤其是航天技术的发展，涉及大量的多输入多输出系统的最优控制问题，用经典的控制理论已难于解决，于是产生了以极大值原理、动态规划和状态空间法等为核心的现代控制理论。现代控制理论提供了满足发射第一颗人造卫星的控制手段，保证了其后的若干空间计划（如导弹的制导、航天器的控制）的实施。控制工作者从过去那种只依据传递函数来考虑控制系统的输入输出关系，过渡到用状态空间法来考虑系统内部结构，是控制工作者对控制系统规律认识的一个飞跃。

60年代中期以后，现代控制理论在自动化中的应用，特别是在航空航天领域的应用。产生一些新的控制方法和结构。与此同时，模式识别和人工智能也发展起来，出现了智能机器人和专家系统。现代控制理论和电子计算机在工业生产中的应用，使生产过程控制和管理向综合最优化发展。

70年代中期，自动化的应用开始面向大规模、复杂的系统，如大型电力系统、交通运输系统、钢铁联合企业、国民经济系统等，它不仅要求对现有系统进行最优控制和管理，而且还要对未来系统进行最优筹划和设计，运用现代控制理论方法已不能取得应有的成效，于是出现了大系统理论与方法。80年代初，随着计算机网络的迅速发展，管理自动化取得较大进步，出现了管理信息系统、办公自动化、决策支持系统。与此同时，人类开始综合利用传感技术、通信技术、计算机、系统控制和人工智能等新技术和新方法来解决所面临的工厂自动化、办公自动化、医疗自动化、农业自动化以及各种复杂的社会经济问题。研制出柔性制造系统、决策支持系统、智能机器人和专家系统等高级自动化系统。

近年来，人工智能在控制方面的应用成为自动化发展的新兴领域，正日益受到重视。智能控制的概念和原理主要是针对被控对象、环境、控制目标或任务的复杂性提出来的。它的指导思想是依据人的思维方式和处理问题的技巧，解决那些目前需要人的智能才能解决的复杂的控制问题。被控对象的复杂性体现在：模型的不确定性，高度非线性，分布式的传感器和执行器，动态突变，多时间标度，复杂的信息模式，庞大的数据量以及严格的特性指标等。环境的不确定性表现为变化的不确定性和难以辨识。

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。现代生产和科学技术的不断发展。使得其对自动化技术的要求越来越高，而自动化的概念也随之变得越来越复杂。70年代以后，自动化的发展方向开始转变为复杂的系统控制和智能控制，并在国防、科研、教育等领域得到了广泛的应用，使更大规模的自动化得以实现，例如大型企业的综台自动化系统、全国铁路自动调度系统、国家电力网自动调度系统、空中交通管制系统、城市交通控制系统、自动化指挥系统、国民经济管理系统等。对于自动化的应用，也正从工程领域逐渐扩展到非工程领域，例如医疗、人口控制、经济管理等领域。自动化将对人的智能进行更大的模仿，在工业生产、宇宙探测、海洋开发等领域机器人得到了广泛应用，在医疗诊断、地质勘察等领域专家系统也取得了很好的效果。

正如上文中所提到的，现在自动化被广泛应用于生活中的各个方面，其中很重要的一部分就是交通。而我们学校本身就拥有交通特色，所以我对交通方面的自动化应用也比较关心。11年的7.23温州动车事故发生时，因为在距温州不远的杭州读高中，所以当时处处可听可闻关于事故的报道、跟踪。那时除了觉得这是一起过于惨烈的意外之外，并没有其他的感觉。但现在，作为刚刚入门自动化的学生，我再查找当时的资料，却可以发现这绝不是意外这么简单。

自动化在交通上的使用，比如综合运用计算机、通信、检测、自动控制等先进技术，目的是实现对交通运输系统的自动化管理和控制，使得交通运输变得更加安全、快捷、舒适、准点和经济。

而在7.23列车追尾事故中，信号系统遭受了怀疑。信号系统中的列车自动控制系统，堪称“高铁运行的中枢神经”。事故中，D301、D3115两趟列车均采用的是CTCS-2列车自动控制系统。

此外，调查认定通号集团所属通号设计院在LKD2—T1型列控中心设备研发中管理混乱，通号集团作为甬温线通信信号集成总承包商履行职责不力，致使为甬温线温州南站提供的LKD2—T1型列控中心设备存在严重设计缺陷和重大安全隐患。国家铁道部在LKD2—T1型列控中心设备招投标、技术审查、上道使用等方面违规操作、把关不严，致使其在温州南站上道使用。当温州南站列控中心采集驱动单元采集电路电源回路中保险管F2遭雷击熔断后，采集数据不再更新，错误地控制轨道电路发码及信号显示，使行车处于不安全状态。

雷击也造成5829AG轨道电路发送器与列控中心通信故障。使从永嘉站出发驶向温州南站的D3115次列车超速防护系统自动制动，在5829AG区段内停车。由于轨道电路发码异常，导致其三次转目视行车模式起车受阻，7分40秒后才转为目视行车模式以低于20公里/小时的速度向温州南站缓慢行驶，未能及时驶出5829闭塞分区。因温州南站列控中心未能采集到前行D3115次列车在5829AG区段的占用状态信息，使温州南站列控中心管辖的5829闭塞分区及后续两个闭塞分区防护信号错误地显示绿灯，向D301次列车发送无车占用码，导致D301次列车驶向D3115次列车并发生追尾。

可以看出，这起事故，是一起责任事故，而事故的原因很大一部分是因为自动控制方面的缺陷。计算机或机械自有它的严谨性、准确性，但却缺少了同人一样的应变能力与调节能力，所以要想是机器更加安全可靠，必须要有严密周到的自动控制体系。

作为生活中处处不可缺少的重要方面，自动化所肩负的，不止有效率上的提高，更要保障所有流程的安全可靠。这也是我们学习自动化的意义所在。

参考文献：

【1】 李正中.浅谈自动化科学与技术的发展历程[J].西安航空航空技术高等专科学校学报，2006，24(1).【2】 蔡宏志.自动化发展历程与展望[J].价值工程，2011，30(35).【3】 王成红.关于自动化领域中若干基础科学问题的思考[J].中国科学基金，2002，16(4).【4】 徐惠钢.自动化学科概论课程教学研究[J].常熟理工学院学报，2010，24(12).【5】 马国华.自动化软件平台发展趋势[J].电子技术应，2010，36(3)

第四篇：自动化专业导论学习报告

HEFEI UNIVERSITY

自动化专业导论

学习报告

系 别： 电子信息与电气工程系 专业（班级）： 15级自动化（2）班

姓名（学号）： 祝明亮（155322020）导师姓名： 王庆龙、孟芳芳、李秀娟

完成时间： 2015-12-25

1、对“自动化”专业的理解

自动化这个术语，已广为人知。自动化造福于人类的业绩举不胜举。无论人们从事什么样的职位都不同程度地感受到自动化的魅力。世界上，国际自动控制联合会久负盛名；在我国，中国自动化学会成立40余年，成就辉煌。仅这两个方面，足使我们相信，自动化已经成为一门独立的学科，而且它与其他高科技领域亲密无间、协同进步。电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科，但由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关，发展非常迅速，现在也相对比较成熟。已经成为高新技术产业的重要组成部分，广泛应用于工业、农业、国防等领域，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。控制理论和电力网理论是电气工程及自动化专业的基础，电力电子技术、计算机技术则为其主要技术手段，同时也包含了系统分析、系统设计、系统开发以及系统管理与决策等研究领域。该专业还有一些特点，就是强弱电结合、电工电子技术相结合、软件与硬件相结合，具有交叉学科的性质，电力、电子、控制、计算机多学科综合，使学生具有较强的适应能力，是“宽口径”专业。

本专业培养的学生要具备电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、系统工程、计算机技术与应用和网络技术等较宽广领域的工程技术基础和一定的专业知识，能在运动控制、工业过程控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术、信息处理、管理与决策等领域从事系统分析、系统设计、系统运行、科技开发及研究等方面工作的高级工程技术人才。主要课程

电路原理、电子技术基础、计算机原理及应用、计算机软件技术基础、过程工程基础、电机与电力拖动基础、电力电子技术、自动控制理论、信号与系统分析、过程检测及仪表、运筹学、计算机仿真、计算机网络、过程控制、运动控制、系统辨识基础、计算机控制系统、系统工程导论、复变函数与积分变换、自动化概论、嵌入式系统原理与设计。

就业方向

主要从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的工作。电气自动化在工厂里应用比较广泛,可以这么说,电气自动化是工厂里唯一缺少不了的东西,是工厂里的支柱啊!你要是对电气自动化比较精通,用人单位立刻要你,不管是什么单位,最好是电子厂,因为电子厂天天用到自动化,编程,设计。如果你对工作待遇条件要求很看重。最好的是电业局。福利好，待遇高。然后是设计院，工作相对比较轻松。最艰苦的是工程局。因为要随着工程地点到处跑。但是工资也不低。而且还可以向自动化、电子等方向转行 大学 的第一学期即将过去，而我也大概明确了我们的专业的学习方向和运用方向，自动化专业要学习和掌握很多东西，它的范围十分广阔，几乎涉及了我们日常生活中各个方面，而它具有很强的专业性和应用性，因此我们要顺应社会发展积极学好自动化，为将来的社会做一份贡献。

2.对自动化专业人才培养目标和专业课程体系的理解

一、培养目标

本专业培养适应社会主义现代化建设需要，德、智、体、美全面发展，素质、能力、知识协调统一，具有“宽厚、复合、创新”特征的自动化工程研究应用型技术人才。

本专业培养的学生应具有较强的获取知识和综合运用知识的能力，解决实际工程问题的能力。学生应具有电路、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、计算机应用和网络技术等宽广领域的工程技术基础和一定的专业知识，善于将所学的理论运用到实际工作中，能在控制理论与控制工程、运动控制、过程控制、检测与自动化仪表、智能系统、电气自动化、计算机应用、信息处理、管理与决策等领域从事系统分析、系统设计和系统开发等方面的工作。

二、培养要求

为适应社会经济发展需求，本专业采用厚基础、宽口径、重实践的人才培养模式，通过四年的课程学习、实验和工程实践训练，毕业生应具有以下几方面的知识和能力：

（1）具有较扎实的自然科学基础知识、较好的管理科学、人文社会科学知识和外语综合能力；

（2）掌握本专业领域必须的技术基础和理论知识，主要包括电路理论、电子技术、控制理论、计算机软硬件基础知识及应用等。能综合运用所学知识和技术分析和解决自动化领域中遇到的实际问题。

（3）较好的掌握运动控制、过程控制、自动化仪表、信息处理等方

计和工程管理等能力；

（4）获得较好的系统分析、系统设计及系统开发方面的工程实践训练，具有较强的计算机应用软件编程能力。

（5）掌握文献检索、资料查询以及运用现代信息技术获取相关信息的方法，熟悉和了解本专业领域1-2个学科方向前沿和发展趋势；

（6）具有国际化视野、创新精神和综合应用所学知识的能力，具有较强的工作适应能力和团队协作精神。

三、专业定位

自动化专业为长安大学名牌专业，根据学校自动化本科专业的人才培养目标和现状，专业定位为“工程研究应用型”。着力培养工程研究应用型国内一流自动化专业人才。

为满足培养目标及专业定位的要求，自动化专业培养方案坚持体现外语四年不断线、计算机应用不断线和专业实践不断线的特点，课程体系以自动化技术发展或特色行业为背景，加强基础理论课程与专业课程之间的整合，突出计算机课程群和双语教学的实效性，强化工程意识，加强实践性教学环节，以信息的获取、处理、利用和控制为主线，确保本专业毕业生的基本素质并鼓励多样化、个性化发展，增强学生对社会的适应性。

主要课程：自动化学科概论，电路理论，模拟电子技术，数字电子技术，自动控制理论，电力电子技术，微机原理及接口技术，单片机及

嵌入式系统原理，计算机控制技术，电机及拖动基础，运动控制系统，面向对象程序设计及VC++，计算机控制技术等（1）培养目标：本专业致力于培养适应 21 世纪我国社会主义现代化建设需要的德、智、体全面发展，掌握电工技术、电子技术、控制理论与控制工程、过程控制与自动化装置、电气控制与工程、计算机及应用技术和网络控制技术等方面的基本理论和基本知识，受到良好的工程实践基本训练，熟悉本专业领域国内外工程与应用技术发展前沿和应用水平，具有系统分析、设计、开发、研究与管理的应用型工程技术人才。优秀学生可到德国、韩国高等院校攻读学位。

主要课程：大学英语、大学物理、工程应用数学、电路原理、电子技术、传感器与检测技术、微处理器技术、电气控制技术、电机与控制系统、计算机技术系列课程、功率变换技术、计算机控制技术、机械工程基础、控制理论与仿真、控制工程与仿真、供电技术、过程控制与仪表、DCS 系统与现场总线、嵌入式系统设计等。实践性教学环节包括金工实习、认知实习、各课程模块实验、各类实训及综合性实践环节、毕业实习、毕业设计（论文）等。电子信息与电气工程系教授指导学生参加电子设计竞赛等。

（3)理解：本专业未来用于智能自动控制的方向，因此需要学生认识、理解和掌握、运用所学的内容，而我们以后从事的可能会属于微观的行业，细心也是非常重要的。自动化涉及的方面非常多，应用也十分广泛，所以我们要多学、多想、多看、多实践，主动摸索其中的原理，能够充分地利用所学的如高数和机械、物理等。自动化的课程也是较其他专业比较复杂的专业，学习的周期相对会增加，其难度也很大，另外我们不仅要学好自己的专业课程，还要学好其他辅助课程。

3.对自动化专业第二课堂的理解

自动化专业的第二课堂是相对我们平时所学的主要课程来说的，其主要使我们能够将理论和实践有机地结合，其并不是以上课的独一方式来进行的，而是以多种趣味的形式来开展的。

我们所接触的第二课堂可以让我们不限制于书本的不可改变内容，更多地让我们思考和创新，同时能最大限度地提高我们的动手能力，另一方面我们也可以接触更多的比赛和活动，认识更多的人，在比赛的同时也可以对相关知识进行交流。

第二课堂包括了很多的竞赛比如：智能车、电子设计大赛等，这些大赛是面向全国的，具有很强的技术性和广泛性，因此团队合作此时尤为突出，每一次比赛都不是一个人单独参赛，而是以小组为单位，每个人分工合作，这不仅提高了组员的技术交流，更加深了同学之间合作互助的感情以及友谊。在平时的学习之余也可以带给我们更多的乐趣去探索科学和技术，这些精神在以后的生活中也尤为重要。

对于初期的学习我们会存在各种各样的问题，而参与这些活动会帮助我们更好地解决相关问题，进一步加深我们对于本专业的理解，有利于我们各方面的发展。我们的思维此时也可以最大的限度发展，思维在第二课堂中十分重要，它是整个技术的发源之处，同时也是所有过程的基础，总之第二课堂对我们来说非常有益，我们要端正态度对待它，努力学习其中的知识，多动手和多动脑。

2、大学期间学习的目标与计划

大学一年级课程相当轻松，有较多的课余时间。因此，我们必须好好利用好这个良机，达成以下目标：

一、初步了解所学专业，为以后人生定位 并定下可行的发展规划。

二、参加学生组织成为学生干部和争做班干部，以提高自己的组织协调能力、管理能力、人际交往能力、团队合作精神。

三、广交益友拓宽人脉关系，主动尝试兼职，参与社会实践活动，积累经验。

四、学会理财学会生活，学会自立，学习礼仪。

五、通过大学英语四级普通话二级以及计算机一级考试。

六、多读书，读好书 离开了大学，就再也没有那么好的读书资源了。大学二年级，学业负担加重，因此重心转向努力提高职业技能上，完成以下目标：

七、努力学好专业知识争取奖学金。

八、通过英语六级考试并提高自己的口语水平。

九、留在学校学生部门争当优秀学生干部。

十、通过更高级别的计算机二级和三级考试。

大学三年级，努力提高职业技能，学好专业知识，积极参加各位学术比赛。重心如下:

十一、学好撰写并发表学术论文提高自己的见解。

十二、积极参加各种学术比赛

第五篇：北京理工学自动化专业导论感想

专业导论

彭老师根据不同的专业方向给我们介绍了以后的就业方向，并和我们分享了很多成功人士的故事。我们从中了解到找工作的不易，更加深刻的体会到想要在招聘会上脱颖而出的背后需要付出的艰辛。彭老师多次强调了英语和学士学位证书的重要性，并且还鼓励我们考研，给我们介绍了“卓越工程师计划”。

彭老师给我们介绍了本专业在不同学期的课程安排，把每个学期的重点课程都给我们标记出来了。在彭老师老师的介绍下，我们了解到本专业的课程学习还是有很大难度的，因为自动化的课程特别的多，而且大部分课程的难度都是最高的，比如现在在学的工科数学分析，线性代数都很重要。但彭老师也指出只要基础课程学扎实了，可以在很大程度上降低之后学习的难度，因为在之后的专业课中大部分内容都离不开数学。

世纪科学技术迅速发展，涌现出众多的新兴科学技术分支：如控制论和自动化技术；计算机和信息论等等。它们汇集成一股巨大的力量，急剧地改变着人类的劳动方式和生活方式，促使社会各方面产生深刻的变化，它不仅冲击着生产第一线的工人和农民，而且冲击着企业、事业、政府机关，甚至家庭主妇。这些变革来得如此之快，致使对社会现象最为敏感的社会学家也感到愕然。所以从某种意义上来说，自动化就是现代化的代名词。由此可以断言，而这次变革的终点便是振奋人心的自动化时代。

20世纪是自动化技术飞速发展的一个世纪，这与控制科学与技术的发展紧密相关。它作为自动化技术的理论基础，除此以外，电子信息科学，特别是计算机科学的飞速发展，无疑为自动化提供了一个广阔的发展舞台。自动化的内容按其理论途径、技术手段和处理对象的不同，可以将之大致划分为控制理论、工程系统与控制、系统科学与系统工程、模式信息处理、智能系统与知识工程，以及机器人学和机器人技术六大部分。1.控制理论2.工程系统与控制3.系统科学与系统工程4.模式信息处理5.人工智能

一．数学

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？

因此，自动化专业的学习应该把数学的学习放在首位。二．专业理论知识

没有深厚广博的专业理论知识就不可能在本专业方向有所成就。牛顿为什么会成为数学家、物理学家而非“自动化学家”呢？就是由他的专业理论知识所决定的。

其次，自动化学科内容繁多，对于更高层次学习之前，应该对自己的发展方向有一个大致的规划设想。不求面面俱到，而应有所突破；不求泛泛而谈，而应深刻领会，使自己对于专业知识不仅“广博”而且“精专”。这样才能在未来的人才战场上得到一个较好的军衔。三．实践

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，在学习阶段就加强理论的实践环节，无疑对以后工作有百益而无一害。四．知识更新

自动化，作为新兴的前沿学科，几乎每天都在发生着巨大的变化。真正要学好自动化专业，最起码得保证自己能跟上时代发展的进程。对于飞速发展的科技知识要保持高度的敏锐感和终生学习的基本素质。

“活到老学到老”不应仅仅是一句漂亮的口号，作为我们学习自动化的人而言，应该真真正正将其溶进自己的血液里，始终以饱满的热忱迎接新思想的冲击。五．软件和计算机语言的学习

随着科技的发展，自动化的实现更加地依赖计算机等高新科技的，要想较好的运用计算机来解决问题，那就只有掌握一些语言如C语言、C++、VB、VF等，同时应该充分利用科技资源，学习应用一些仿真软件如matlab,multisim，pspice等。

我想，通过这次专业导论的介绍，同学们都认识到了什么对于我们来说是最重要的，也希望这对同学们的学习能起到很大的鼓动作用。

经过一个多月的专业导论学习，对自动化这个专业有了更加深刻的认识，也有着更加浓厚的兴趣。每一节课总是有种说不出的兴奋，自动化为解放人类体力劳动，所以实践对专业学习意义重大，而就我目前的浅薄认识，单片机、PLC、嵌入式系统（ARM）等都是“服务”在一线的产品，也是我们毕业之后主要的工作对象。而精通模电、数电等电路知识会让我们如虎添翼，是制作外围电路所必须的，也是专业素养的体现，对于电路，电拖老师告诉我们，当然有了硬件基础之后，软件的嵌入也是至关重要的，做小车的时候，真实的体验到了这一点，硬件（除了机械结构）之外的差别是很小的，然而成绩却差别很大，精妙的算法对于系统的工作非常重要，我们目前学习了C语言、VHDL、梯形图语言、汇编语言、MATLAB语言，总的感觉C语言真的是很万能的，所以语言精通一门就可以了，都是一通百通的，有了那种逻辑思维和专业知识，别的都很容易上手，换了一种表达方式和使用环境而已。

希望在过四年多的学习，当走出这个校园，我们都能更加“专业”一点...谢谢老师！