自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)

關(guān)于自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)2自動(dòng)化系的兩個(gè)專業(yè)自動(dòng)化專業(yè)信息與控制學(xué)院自動(dòng)化系測(cè)控專業(yè)第2頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天3從科學(xué)理論地角度來(lái)看，20世紀(jì)上半葉的三大偉績(jī)是相對(duì)論、量子論和控制論可以稱它們?yōu)槿?xiàng)科學(xué)革命，是人類認(rèn)識(shí)客觀世界的三大飛越。1

自動(dòng)化專業(yè)第3頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天4

1955年，錢學(xué)森回國(guó)

1955年，錢學(xué)森回國(guó)，帶回了兩樣?xùn)|西：原子彈和控制論1

自動(dòng)化專業(yè)第4頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天5

1.1自動(dòng)化的概念自動(dòng)化是指機(jī)器設(shè)備、系統(tǒng)或過(guò)程（生產(chǎn)、管理過(guò)程），在沒(méi)有人或較少人的直接參與下，按照人的要求，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)。廣義地講，自動(dòng)化還包括模擬或再現(xiàn)人的智能活動(dòng)。1

自動(dòng)化專業(yè)第5頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天6人工控制原理

眼：測(cè)量實(shí)際液位H——檢測(cè)過(guò)程。

腦：將實(shí)際液位H和期望液位HS比較，根據(jù)兩者偏差正負(fù)及大小作出決策。——比較、分析、決策過(guò)程。

手：執(zhí)行大腦命令，調(diào)節(jié)閥門開(kāi)度?！獔?zhí)行過(guò)程。例：液位控制系統(tǒng)期望液位：1

自動(dòng)化專業(yè)第6頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天7原理方框圖：實(shí)際液位腦眼給定值手水槽擾動(dòng)測(cè)量值1

自動(dòng)化專業(yè)第7頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天8自動(dòng)控制原理

變送器(眼）：測(cè)量實(shí)際液位H并進(jìn)行物理轉(zhuǎn)換?？刂破鳎ù竽X）：也叫調(diào)節(jié)器，將測(cè)量值mv和給定值sv相比較，根據(jù)兩者的偏差進(jìn)行運(yùn)算，輸出控制信號(hào)u。LC執(zhí)行器（手）：也叫調(diào)節(jié)閥，改變閥門開(kāi)度。1

自動(dòng)化專業(yè)第8頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天9自動(dòng)控制原理方塊圖：實(shí)際液位控制器變送器給定值執(zhí)行器水槽擾動(dòng)測(cè)量值實(shí)際液位腦眼給定值手水槽擾動(dòng)測(cè)量值1

自動(dòng)化專業(yè)第9頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天10被控對(duì)象自動(dòng)控制系統(tǒng)組成：控制器測(cè)量變送器給定輸入執(zhí)行器被控對(duì)象擾動(dòng)輸入輸出測(cè)量值自動(dòng)控制裝置1

自動(dòng)化專業(yè)第10頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天11

控制與自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展至今，可以說(shuō)是已從“人類手腳的延伸”擴(kuò)展到“人類大腦的延伸”。控制與自動(dòng)化技術(shù)時(shí)時(shí)在為人類“謀”福利，可謂無(wú)所不在、無(wú)處沒(méi)有。1

自動(dòng)化專業(yè)第11頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天12自動(dòng)化的魅力自動(dòng)化設(shè)備能克服人的局限性——生理閾值，完成人無(wú)法完成的工作，如：①人易出錯(cuò)，自動(dòng)化設(shè)備與系統(tǒng)完成作業(yè)的一致性與重復(fù)性要遠(yuǎn)高于人，使生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量大幅度地提高；②人的視覺(jué)、人的手，無(wú)法完成精確（精細(xì)）動(dòng)作，因而集成電路的制作必須采用高精尖的自動(dòng)化設(shè)備；③人的“龐大”的軀體，無(wú)法在窄小空間中作業(yè)，從而各種管道（油管、水管）內(nèi)的檢修，需要各種管道機(jī)器人。④人無(wú)法承受高溫、高壓、深水、核等環(huán)境下的工作，必須采用各種自動(dòng)化設(shè)備或機(jī)器人1

自動(dòng)化專業(yè)第12頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天13自動(dòng)化學(xué)科是一門多學(xué)科交叉的高技術(shù)學(xué)科，是當(dāng)代高技術(shù)的集中體現(xiàn)與應(yīng)用。自動(dòng)化研究，寬、廣，幾乎無(wú)所不包，并且，伴隨其它技術(shù)發(fā)展，越來(lái)越廣。1

自動(dòng)化專業(yè)1.2自動(dòng)化學(xué)科（專業(yè)）的特點(diǎn)（1）學(xué)科特點(diǎn)第13頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天14（2）專業(yè)特點(diǎn)

具有中國(guó)的特色、創(chuàng)新，主要特點(diǎn)有：*具有多學(xué)科交叉、內(nèi)涵豐富、外延寬廣的特點(diǎn)，因而利于培養(yǎng)寬口徑、多面手、綜合復(fù)合型人才；*得益于具有方法論性質(zhì)的科學(xué)方法、科學(xué)思想的熏陶，思想更開(kāi)闊、也更有深度，非常利于培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才。*突出系統(tǒng)與集成的思想、方法，有利于培養(yǎng)“將才”與“帥才”。1

自動(dòng)化專業(yè)第14頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天15（3）學(xué)自動(dòng)化的特點(diǎn)在所有學(xué)工的學(xué)生中，學(xué)自動(dòng)化學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)僅次于計(jì)算機(jī)專業(yè)。在所有學(xué)工的學(xué)生中，學(xué)自動(dòng)化需要的數(shù)學(xué)知識(shí)最多。自動(dòng)化專業(yè)基礎(chǔ)面寬，需要學(xué)的知識(shí)多，并要求扎實(shí)。1

自動(dòng)化專業(yè)第15頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天16從而：學(xué)自動(dòng)化專業(yè)的適應(yīng)面寬、分配好，且工作易成功。這符合大學(xué)改革的方向——寬基礎(chǔ)、寬專業(yè)面

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自動(dòng)化專業(yè)第16頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天17（2）、機(jī)械制造自動(dòng)化機(jī)械制造是現(xiàn)代工業(yè)重要的組成部分，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)有非常巨大的影響。數(shù)控技術(shù)和數(shù)控系統(tǒng)：數(shù)控技術(shù)是一門以數(shù)字的形式實(shí)現(xiàn)控制的技術(shù)，計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)是由程序、輸入輸出設(shè)備、計(jì)算機(jī)數(shù)字控制裝置、可編程序控制器、主軸驅(qū)動(dòng)裝置和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置等組成。數(shù)控技術(shù)是美國(guó)從數(shù)控機(jī)床的研制開(kāi)始的。幾十年來(lái)，數(shù)控裝置和數(shù)控機(jī)床經(jīng)歷了研究、試制（1948~1955年）、在工業(yè)上應(yīng)用（1956~1959年）和高速度發(fā)展（1960年到現(xiàn)在）三個(gè)發(fā)展階段。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，數(shù)控裝置和數(shù)控機(jī)床在提高生產(chǎn)效率、節(jié)省人力、提高加工精度、降低加工費(fèi)用等方面都具有很大的優(yōu)越性。數(shù)控技術(shù)在近幾年來(lái)獲得了極為迅速的發(fā)展，它不僅在機(jī)械加工中越來(lái)越普遍得到應(yīng)用，而且在其他設(shè)備中也廣泛應(yīng)用。例如：數(shù)控精密火焰切割機(jī)和電火花切割機(jī)、數(shù)控彎扳機(jī)、數(shù)控彎管機(jī)、數(shù)控壓力機(jī)、數(shù)控繪圖機(jī)、數(shù)控電焊機(jī)等。特別是高效自動(dòng)化機(jī)床，是機(jī)床自動(dòng)化方面一個(gè)新的、重要發(fā)展方向。數(shù)字控制機(jī)床的出現(xiàn)，標(biāo)志著機(jī)床工業(yè)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段，也是當(dāng)前工業(yè)自動(dòng)化的主要發(fā)展方向之一。

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自動(dòng)化專業(yè)應(yīng)用范疇第17頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天18

柔性制造系統(tǒng)：是在計(jì)算機(jī)直接數(shù)控基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種高度自動(dòng)化加工形式。它是由統(tǒng)一的控制系統(tǒng)和輸送系統(tǒng)連接起來(lái)的一組加工設(shè)備，包括數(shù)控機(jī)床、材料和工具自動(dòng)運(yùn)輸設(shè)備、產(chǎn)品零件自動(dòng)傳輸設(shè)備自動(dòng)檢測(cè)和試驗(yàn)設(shè)備等，不僅能進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)，而且還能在一定范圍內(nèi)完成不同工件的加工任務(wù)。柔性制造系統(tǒng)由加工系統(tǒng)（多臺(tái)制造設(shè)備）、物流系統(tǒng)（設(shè)備間自動(dòng)傳輸材料、工具和產(chǎn)品零件）、中央管理系統(tǒng)（執(zhí)行整個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)計(jì)劃與作業(yè)調(diào)度、集中監(jiān)控以及加工程序管理等工作）組成。

計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)：是在自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)計(jì)算機(jī)及其軟件，將制造工廠全部生產(chǎn)活動(dòng)（設(shè)計(jì)、制造及經(jīng)營(yíng)管理，包括市場(chǎng)調(diào)研、生產(chǎn)決策、生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)管理、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造以及銷售經(jīng)營(yíng)等）與整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程有關(guān)的物料流與信息流實(shí)現(xiàn)高度統(tǒng)一的綜合化管理，把各種分散的自動(dòng)化系統(tǒng)有機(jī)地集成起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)優(yōu)化的完整的生產(chǎn)系統(tǒng)，從而獲得更高的整體效益，縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)制造周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、提高企業(yè)的應(yīng)變能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。2

自動(dòng)化專業(yè)應(yīng)用范疇第18頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天19（1）、過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化

過(guò)程工業(yè)包括電力、石油化工、化工、造紙、冶金、制藥、輕工等國(guó)民經(jīng)濟(jì)中舉足輕重的許多工業(yè)，主要對(duì)系統(tǒng)的溫度、壓力、流量、液位（料位）、成分和物性等六大參數(shù)進(jìn)行控制。研究這些工業(yè)的控制和管理成為人們十分關(guān)注的領(lǐng)域，是本學(xué)科非常重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一。過(guò)程控制研究過(guò)程工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的描述、模擬、仿真、設(shè)計(jì)、控制和管理，旨在進(jìn)一步改善工藝操作，提高自動(dòng)化水平，優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程（提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，降低原材料和能源的損耗），加強(qiáng)生產(chǎn)管理，最終顯著地增加經(jīng)濟(jì)效益。近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，更是控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)高度結(jié)合的產(chǎn)物。與機(jī)械制造系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)類似，計(jì)算機(jī)集成生產(chǎn)系統(tǒng)將計(jì)劃優(yōu)化、生產(chǎn)調(diào)度、經(jīng)營(yíng)管理和決策引入計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)集成生產(chǎn)系統(tǒng)是過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化的最新成就和發(fā)展方向，是自動(dòng)控制與自動(dòng)化技術(shù)非常重要的應(yīng)用領(lǐng)域。

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自動(dòng)化專業(yè)應(yīng)用范疇第19頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天20（3）、電力系統(tǒng)自動(dòng)化

不管是何種形式的電力系統(tǒng)，對(duì)其都有三個(gè)方面的基本要求：安全性、經(jīng)濟(jì)性和必要的供電質(zhì)量。為了滿足這些基本要求，電力系統(tǒng)自動(dòng)化是必不可少的。

首先，安全供電離不開(kāi)自動(dòng)化。即使對(duì)于單個(gè)的火力發(fā)電系統(tǒng)，為了保障發(fā)電機(jī)的安全，需要采用自動(dòng)裝置進(jìn)行過(guò)電壓保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、接地保護(hù)、功率反向保護(hù)或差動(dòng)保護(hù)。對(duì)汽溫、汽壓、真空度、水位、爐膛壓力、燃燒情況以及汽輪發(fā)電機(jī)的電流、電壓、軸承溫度等參數(shù)需要進(jìn)行檢測(cè)和監(jiān)控。這些都是電力系統(tǒng)基礎(chǔ)自動(dòng)化的基本內(nèi)容。目前單個(gè)的電力系統(tǒng)已經(jīng)很少見(jiàn)，由不同規(guī)模、不同性質(zhì)的電力系統(tǒng)形成復(fù)雜的聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。此時(shí)，簡(jiǎn)單的單項(xiàng)自動(dòng)裝置已經(jīng)不能解決問(wèn)題，要檢測(cè)和識(shí)別更多的參數(shù)，并及時(shí)地做出正確的綜合判斷。

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自動(dòng)化專業(yè)應(yīng)用范疇第20頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天21其次，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要自動(dòng)化。若干聯(lián)網(wǎng)電廠總的經(jīng)濟(jì)性和單個(gè)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的考慮出發(fā)點(diǎn)不同，不能只考慮單個(gè)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于火力發(fā)電廠，不但要考慮每個(gè)電廠煤耗率、煤耗微增率（即增加單位負(fù)荷所需的煤耗量），還要考慮不同電廠在輸電過(guò)程中的不同線路損耗。電力系統(tǒng)形成復(fù)雜的聯(lián)網(wǎng)時(shí)，有多個(gè)電廠向電網(wǎng)輸入電力，由于環(huán)網(wǎng)之間的出力分配相互影響，人們將面臨一個(gè)多輸入、多輸出的大系統(tǒng)，它有大量、復(fù)雜的信息處理，還需要進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)。這些必須借助基于計(jì)算機(jī)的自動(dòng)化管理與控制系統(tǒng)才能達(dá)到希望的效果。

再次，供電質(zhì)量的自動(dòng)化要求。供電質(zhì)量主要指電壓質(zhì)量和頻率質(zhì)量。例如頻率下降時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)出力減少，鍋爐給水泵打不上水，火力發(fā)電廠的鍋爐將不能運(yùn)行；油泵不能供應(yīng)軸承潤(rùn)滑油，汽輪發(fā)電機(jī)的軸瓦將被燒壞。頻率變化對(duì)電子設(shè)備的影響更大。電壓質(zhì)量直接影響到用戶的用電質(zhì)量。電壓過(guò)高會(huì)損害用電電器，或影響其壽命；電壓過(guò)低則電燈不亮，熒光燈不能啟動(dòng)，甚至?xí)捎谵D(zhuǎn)矩不夠而燒壞電動(dòng)機(jī)。自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的端電壓、保護(hù)用戶電壓穩(wěn)定、自動(dòng)調(diào)節(jié)頻率是電力系統(tǒng)自動(dòng)化的主要任務(wù)之一。2

自動(dòng)化專業(yè)應(yīng)用范疇第21頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天22（4）、飛行器控制

飛行器是人類征服自然、改造自然過(guò)程中發(fā)明的重要工具?，F(xiàn)代飛行器有很多種類，例如有飛機(jī)、導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星、直升機(jī)、運(yùn)載火箭、宇宙飛船、航天飛機(jī)等。不管是何種飛行器均離不開(kāi)自動(dòng)控制系統(tǒng)。而且不同的飛行器其控制系統(tǒng)也各不相同，系統(tǒng)的性能、功能和結(jié)構(gòu)可能截然不同。因此飛行器是自動(dòng)控制最重要的應(yīng)用領(lǐng)域，許多先進(jìn)的、新型控制理論和技術(shù)正是為了適應(yīng)飛行器工程的高要求而發(fā)展起來(lái)的。

導(dǎo)彈控制系統(tǒng)：其主要任務(wù)是：控制導(dǎo)彈有效載荷的投擲精度（命中精度），對(duì)飛行器實(shí)施姿態(tài)控制，保證在各種條件下的飛行穩(wěn)定性；在發(fā)射前對(duì)飛行器進(jìn)行可靠、準(zhǔn)確的檢測(cè)和操縱發(fā)射。由于飛行時(shí)間一般較短，但卻經(jīng)受著內(nèi)外干擾、多種環(huán)境條件的惡劣影響，因而往往偏離預(yù)計(jì)軌道和預(yù)計(jì)飛行狀態(tài)?？刂葡到y(tǒng)的作用就是消除或減小這些干擾和影響的后果，控制導(dǎo)彈準(zhǔn)確、可靠地完成飛行動(dòng)作，最后飛向目標(biāo)。

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自動(dòng)化專業(yè)應(yīng)用范疇第22頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天23導(dǎo)航系統(tǒng)：導(dǎo)航是指利用敏感器件測(cè)量飛行器的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，并將測(cè)量的信息直接或經(jīng)過(guò)變換、計(jì)算來(lái)表征飛行器在某種坐標(biāo)系的角度、速度和位置等狀態(tài)量。而由測(cè)量、傳遞、變換、計(jì)算幾個(gè)環(huán)節(jié)組成并給出飛行器初始狀態(tài)和飛行運(yùn)動(dòng)參數(shù)的系統(tǒng)則稱為導(dǎo)航系統(tǒng)。例如近幾年發(fā)展和完善起來(lái)的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)。不僅飛行器需要導(dǎo)航系統(tǒng)，車輛、艦船也不同程度地離不開(kāi)導(dǎo)航系統(tǒng)。

制導(dǎo)系統(tǒng)：其主要功能是利用導(dǎo)航系統(tǒng)提供的飛行器運(yùn)動(dòng)參數(shù)，對(duì)飛行器運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制，使飛行器從某一飛行狀態(tài)達(dá)到期望的終端條件，保證飛行器以足夠的精度命中目標(biāo)。對(duì)于打擊遠(yuǎn)距離固定目標(biāo)的地對(duì)地導(dǎo)彈，一般是將導(dǎo)彈自身的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)參數(shù)與事先設(shè)計(jì)好的標(biāo)準(zhǔn)彈道相比較，由此獲得誤差信號(hào)，根據(jù)一定的制導(dǎo)規(guī)律（控制算法）來(lái)控制導(dǎo)彈的運(yùn)動(dòng)，最終使導(dǎo)彈沿標(biāo)準(zhǔn)彈道飛行直到命中目標(biāo)。隨著控制理論的不斷發(fā)展，許多新的制導(dǎo)規(guī)律正在不斷發(fā)展完善。

飛行器控制系統(tǒng)還有：姿態(tài)控制系統(tǒng)、飛行控制電子綜合系統(tǒng)、測(cè)試與發(fā)射控制系統(tǒng)等。

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自動(dòng)化專業(yè)應(yīng)用范疇第23頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天24（5）、智能建筑

一般認(rèn)為智能建筑包括三大基本要素，即樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)，通信自動(dòng)化系統(tǒng)和辦公自動(dòng)化系統(tǒng)，三者是有機(jī)結(jié)合在一起的。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)大樓供電、照明、報(bào)警、消防、電梯、空調(diào)等設(shè)備子系統(tǒng)的監(jiān)控和管理，對(duì)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制與監(jiān)視，對(duì)動(dòng)力設(shè)備進(jìn)行節(jié)能控制，對(duì)設(shè)備非正常運(yùn)行狀態(tài)報(bào)警，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的優(yōu)化管理與控制，保障設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性。通信自動(dòng)化系統(tǒng)是大廈智能化的“中樞神經(jīng)”。它由各種通信設(shè)備、通信線路以及相關(guān)計(jì)算機(jī)軟件組成。它主要包括傳送話音、數(shù)據(jù)和圖象的基本通信網(wǎng)絡(luò)；實(shí)現(xiàn)樓層間各種終端、微機(jī)、工作站之間通信的樓層局域網(wǎng)；溝通樓群或樓內(nèi)計(jì)算機(jī)與樓內(nèi)各個(gè)局域網(wǎng)間通信聯(lián)系的高速主干網(wǎng)以及與公共信息資源（如Internet）相通的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。智能大廈的辦公自動(dòng)化系統(tǒng)具有文字處理、資料管理、行政管理、圖象或圖形處理、聲音處理、網(wǎng)絡(luò)通信等多種功能，可以對(duì)智能大廈內(nèi)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)控制中心提供動(dòng)態(tài)信息資源分配、故障診斷及恢復(fù)、信息處理及網(wǎng)絡(luò)性能等進(jìn)行監(jiān)控。

2

自動(dòng)化專業(yè)應(yīng)用范疇第24頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天256．智能交通系統(tǒng)

交通運(yùn)輸是國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱性產(chǎn)業(yè)，對(duì)人類的生產(chǎn)、生活有著非常重要的影響。每個(gè)國(guó)家都面臨道路交通日益擁擠、路網(wǎng)通行能力不能滿足交通量增長(zhǎng)需要的問(wèn)題。智能交通系統(tǒng)正是為了改變現(xiàn)在的交通狀況、減輕交通擁擠、減少交通事故、制止交通環(huán)境的惡化，使現(xiàn)代化的交通更好的為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)而出現(xiàn)和發(fā)展起來(lái)的一個(gè)綜合領(lǐng)域，自動(dòng)控制和自動(dòng)化技術(shù)在其中扮演著十分重要的角色。該系統(tǒng)將采集到的各種道路交通及服務(wù)信息經(jīng)交通管理中心集中處理后，傳輸?shù)焦愤\(yùn)輸系統(tǒng)的各種用戶（駕駛員、居民、警察局、停車場(chǎng)、運(yùn)輸公司、醫(yī)院、救護(hù)排障等部門），出行者可實(shí)時(shí)選擇交通方式和交通路線；交通管理部門可自動(dòng)進(jìn)行合理的交通疏導(dǎo)、控制和事故處理；運(yùn)輸部門可隨時(shí)掌握車輛的運(yùn)行情況，進(jìn)行合理調(diào)度。最終，使路網(wǎng)上的交通流運(yùn)行處于最佳狀態(tài)，從而改善交通擁擠和阻塞，最大限度地提高路網(wǎng)的通行能力，提高整個(gè)公路運(yùn)輸系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)性、安全性和生產(chǎn)效率。

2

自動(dòng)化專業(yè)應(yīng)用范疇第25頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天26（7）、

生物控制

主要包括：研究生物體中通信和控制的動(dòng)態(tài)過(guò)程，研究生命體遺傳、發(fā)育、進(jìn)化中的動(dòng)力學(xué)規(guī)律，研究生物體與周圍環(huán)境相互聯(lián)系和制約中的反饋機(jī)制；進(jìn)一步通過(guò)信息技術(shù)和自動(dòng)化手段在不同的結(jié)構(gòu)層次上予以控制，乃至把高度發(fā)達(dá)的生物機(jī)能作為工程系統(tǒng)或社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)控制或決策中的“參考系”等。具體研究方向有生物控制系統(tǒng)（血壓控制系統(tǒng)、呼吸控制系統(tǒng)、體溫控制系統(tǒng)、神經(jīng)控制系統(tǒng)、內(nèi)分泌控制系統(tǒng)和肌肉起動(dòng)控制系統(tǒng)等）、遺傳及其控制、神經(jīng)控制、生物行為控制、仿生學(xué)等等。（8）、

生態(tài)與環(huán)境控制（9）、

社會(huì)經(jīng)濟(jì)控制（10）、

大系統(tǒng)控制與系統(tǒng)工程2

自動(dòng)化專業(yè)應(yīng)用范疇第26頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天27大一在學(xué)公共基礎(chǔ)課數(shù)理化英計(jì)算機(jī)

數(shù)學(xué)

物理

化學(xué)

英語(yǔ)計(jì)算機(jī)編程第27頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天28大二在學(xué)公共基礎(chǔ)和學(xué)科基礎(chǔ)數(shù)理化英電

工程數(shù)學(xué)

物理

物理化學(xué)

英語(yǔ)電路分析

數(shù)字電路、模擬電路第28頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天29大三在學(xué)專業(yè)，開(kāi)始發(fā)展自己的方向?qū)I(yè)課程：控制類課程和儀表類課程專業(yè)方向：A組：過(guò)程自動(dòng)化及儀表方向B組：電氣化與自動(dòng)化方向大三時(shí)開(kāi)始根據(jù)自己的愛(ài)好和興趣選擇專業(yè)發(fā)展方向第29頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天30大四：專業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用大四課程的目的：專業(yè)知識(shí)綜合應(yīng)用以及知識(shí)面的拓寬畢業(yè)設(shè)計(jì)：會(huì)發(fā)現(xiàn)自己掌握知識(shí)是多么不牢靠，發(fā)現(xiàn)自己的能力是多么欠缺第30頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天31自動(dòng)化專業(yè)數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)化工、經(jīng)濟(jì)、國(guó)防、生物、各行業(yè)控制理論自動(dòng)化儀表4專業(yè)課程體系與知識(shí)結(jié)構(gòu)第31頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天32四年課程圍繞著這個(gè)圖進(jìn)行設(shè)置控制器對(duì)象執(zhí)行器傳感器D/AA/D-+自動(dòng)化專業(yè)四年中最重要的一張圖4專業(yè)課程體系與知識(shí)結(jié)構(gòu)第32頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天33自動(dòng)化儀表＋控制理論＝自動(dòng)控制系統(tǒng)傳感器與檢測(cè)基礎(chǔ)自動(dòng)化儀表與DCS成分分析儀表新型測(cè)控儀表智能儀表開(kāi)發(fā)可編程控制器自動(dòng)控制原理現(xiàn)代控制理論控制系統(tǒng)仿真技術(shù)系統(tǒng)辨識(shí)自適應(yīng)控制預(yù)測(cè)控制過(guò)程控制工程4專業(yè)課程體系與知識(shí)結(jié)構(gòu)第33頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天342

自動(dòng)化專業(yè)的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)第34頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天35所有的行業(yè)都可以同自動(dòng)化掛鉤流程工業(yè)控制、涉及到控制的行業(yè)和專業(yè)都可以進(jìn)入，甚至經(jīng)濟(jì)“硬”可做轉(zhuǎn)電子工程；“軟”可轉(zhuǎn)計(jì)算機(jī)，也可轉(zhuǎn)通信。考研：包括中國(guó)科學(xué)院，全國(guó)大部分高校都有自動(dòng)化專業(yè)。自動(dòng)化專業(yè)就業(yè)優(yōu)勢(shì)5

自動(dòng)化專業(yè)就業(yè)第35頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天36就業(yè)的崗位的選擇自動(dòng)化工程師

——自動(dòng)化系統(tǒng)的維護(hù)、優(yōu)化等工作自動(dòng)化設(shè)計(jì)師

——自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)；軟件工程師

——自動(dòng)化系統(tǒng)相關(guān)軟件設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。做設(shè)計(jì)有前途做銷售有“錢”途做維護(hù)就是工薪階層，屬于服務(wù)行業(yè)5

自動(dòng)化專業(yè)就業(yè)第36頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天37薪水：分地區(qū)、分行業(yè)、還有機(jī)遇本科生：

廣東地區(qū)，7000~8000/月

北方地區(qū)，如中海油服，3000左右/月，出?？梢缘?000/月研究生：北京：起薪7~8萬(wàn)/年

海爾海信，年薪50000，其他加起來(lái)7~8萬(wàn)

我的兩個(gè)女研究生：一個(gè)分到中國(guó)天辰工程有限公司，月薪4000，一個(gè)到了濰柴動(dòng)力，5000/月5

自動(dòng)化專業(yè)就業(yè)第37頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天38選擇心儀的學(xué)校：名校、名師，大城市相關(guān)選修課要進(jìn)行選修發(fā)展各種能力，包括參加各種大賽與導(dǎo)師聯(lián)系溝通6

自動(dòng)化專業(yè)考研與出國(guó)第38頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天39一般情況下，我校進(jìn)入名校讀研的學(xué)生，都被要求直攻博我校自動(dòng)化學(xué)生考研的現(xiàn)實(shí)6

自動(dòng)化專業(yè)考研與出國(guó)第39頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天40自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)科6

自動(dòng)化專業(yè)考研與出國(guó)控制科學(xué)與工程（一級(jí)學(xué)科）模式識(shí)別與智能系統(tǒng)(二級(jí)學(xué)科)系統(tǒng)工程(二級(jí)學(xué)科)檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置(二級(jí)學(xué)科)控制理論與控制工程(二級(jí)學(xué)科)飛行器導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制

(二級(jí)學(xué)科)學(xué)科組成示意圖第40頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天41自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)科(1)．控制理論與控制工程

“控制理論與控制工程”學(xué)科以工程領(lǐng)域內(nèi)的控制系統(tǒng)為主要對(duì)象，以數(shù)學(xué)方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)為主要工具，研究各種控制策略及控制系統(tǒng)的建模、分析、綜合、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的理論、技術(shù)和方法。復(fù)雜系統(tǒng)的建模、控制、優(yōu)化、決策與仿真；魯棒控制與非線性控制；工程系統(tǒng)的綜合控制與優(yōu)化；運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析；先進(jìn)控制理論與方法。第41頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天42自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)科(2)．檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置

“檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置”是研究被控對(duì)象的信息提取、轉(zhuǎn)換、傳遞與處理的理論、方法和技術(shù)的一門學(xué)科。它的理論基礎(chǔ)涉及現(xiàn)代物理、控制理論、電子學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和計(jì)量科學(xué)等，主要研究領(lǐng)域包括新的檢測(cè)理論和方法，新型傳感器，自動(dòng)化儀表和自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，以及它們的集成化、智能化和可靠性技術(shù)。先進(jìn)傳感與檢測(cè)技術(shù)；新型執(zhí)行機(jī)構(gòu)與自動(dòng)化裝置；智能儀表及控制器；測(cè)控系統(tǒng)集成與網(wǎng)絡(luò)化；測(cè)控系統(tǒng)的故障診斷與容錯(cuò)技術(shù)。第42頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天43自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)科(3)．模式識(shí)別與智能系統(tǒng)

“模式識(shí)別與智能系統(tǒng)”主要研究信息的采集、處理與特征提取，模式識(shí)別與分析，人工智能以及智能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。它的研究領(lǐng)域包括信號(hào)處理與分析，模式識(shí)別，圖象處理與計(jì)算機(jī)視覺(jué)，智能控制與智能機(jī)器人，智能信息處理，以及認(rèn)知、自組織與學(xué)習(xí)理論等。智能控制與智能系統(tǒng)；專家系統(tǒng)與智能決策；模式識(shí)別理論與應(yīng)用；智能信息處理與計(jì)算機(jī)視覺(jué)；生物信息學(xué)。第43頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天44自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)科(4)．系統(tǒng)工程

“系統(tǒng)工程”是從整體出發(fā)合理組織、控制和管理各類系統(tǒng)的綜合性的工程技術(shù)學(xué)科。系統(tǒng)工程以工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、軍事、資源、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等領(lǐng)域中的各種復(fù)雜系統(tǒng)為主要對(duì)象，以系統(tǒng)科學(xué)、控制科學(xué)、信息科學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)為理論基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基本工具，以優(yōu)化為主要目的，采用定量分析為主、定性定量相結(jié)合的綜合集成方法，研究解決帶有一般性的系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、控制和管理問(wèn)題。系統(tǒng)工程理2論及應(yīng)用；系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)與集成；系統(tǒng)預(yù)測(cè)、決策、仿真與性能評(píng)估；網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、火控與指控系統(tǒng)技術(shù)；復(fù)雜系統(tǒng)信息處理、控制與應(yīng)用技術(shù)。第44頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天45自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)科(5)．導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制

“導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制”是以數(shù)學(xué)、力學(xué)、控制理論與工程、信息科學(xué)與技術(shù)、系統(tǒng)科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感與測(cè)量技術(shù)、建模與仿真技術(shù)為基礎(chǔ)的綜合性應(yīng)用技術(shù)學(xué)科。該學(xué)科研究航空、航天、航海、陸行各類運(yùn)動(dòng)體的位置。方向、軌跡、姿態(tài)的檢測(cè)、控制及其仿真，是國(guó)防武器系統(tǒng)和民用運(yùn)輸系統(tǒng)的重要核心技術(shù)之一。慣性定位導(dǎo)航技術(shù)；組合導(dǎo)航及智能導(dǎo)航技術(shù)；飛行器制導(dǎo)、控制與仿真技術(shù)；慣性器件及系統(tǒng)測(cè)試技術(shù)；火力控制技術(shù)。第45頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天46各個(gè)學(xué)科方向的排名控制理論與控制工程排名學(xué)科代碼：0811011清華大學(xué)A++081101控制理論與控制工程

2山東大學(xué)A++081101控制理論與控制工程

3北京科技大學(xué)A++081101控制理論與控制工程4上海交通大學(xué)A++081101控制理論與控制工程

5東北大學(xué)A++081101控制理論與控制工程

6浙江大學(xué)A++081101控制理論與控制工程7同濟(jì)大學(xué)A+081101控制理論與控制工程

8西北工業(yè)大學(xué)A+081101控制理論與控制工程

9南開(kāi)大學(xué)A+081101控制理論與控制工程

10華南理工大學(xué)A+081101控制理論與控制工程

第46頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天47各個(gè)學(xué)科方向的排名檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置排名學(xué)科代碼：0811021浙江大學(xué)A++081102檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置

2天津大學(xué)A++081102檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置3清華大學(xué)A++081102檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置

4電子科技大學(xué)A++081102檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置

5哈爾濱工業(yè)大學(xué)A+081102檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置

6華中科技大學(xué)A+081102檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置0811007北京航空航天大學(xué)A+081102檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化8東北大學(xué)A081102檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置

9中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)A081102檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置

10華東理工大學(xué)A081102檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置

第47頁(yè),共55頁(yè)，2024年2月25日，星期天省份高校名稱北京清華、中科院、北理工、北航、北化、北石油、北方交大、中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化所天津天津大學(xué)、南開(kāi)遼寧東北大學(xué)，沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所黑龍江哈爾濱工業(yè)大學(xué)上海上海交通大學(xué)，華東理工大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)江蘇東南大學(xué)、南航西安西安交大，西北工大武漢華中科技大學(xué)福州福建大學(xué)，廈門大學(xué)山東山大、海洋大學(xué)湖南中南大學(xué)我校學(xué)生考