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自动化导论:课时1_自动化专业介绍、发展简史
汽车电子
汽车电子产品(18个嵌入式控制模块)— —CAN总线网络
google无人驾驶
Google公司的无人驾驶自动汽车已经累计 行驶20万英里。除了Google之外,各大汽 车公司都在研发全自动汽车。全自动汽车 的反应速度超过人类驾驶员,而且可以同 时处理更多信息,对紧急情况的反应更快。 它从不惊慌失措,从不发脾气,从不分心, 甚至连眼睛都不眨一下,无论从哪个方面 看都优于人类。
壹
感知系统,负责感知周围的路面
环境;它的“神经”
贰
控制系统,负责控制刹车、油门
及方向等;
叁
决策系统,通过复杂的计算机设
备及配套软件,选择驾驶路线
肆 电脑资料库,精确的储存了每条
道路的限速标准及出入口位置, 和下载实时路况。
2011年7月14日,由国防科技大学贺汉根教授技术团 队自主研制的红旗HQ3无人驾驶汽车,首次完成了从长 沙到武汉286公里的高速全程无人驾驶试验,实测全程 自主驾驶平均时速87公里,创造了我国自主研制的无人 车在复杂交通状况下自主驾驶的新纪录。
如何将培养目标具体化、时代化
学科属性
科学(Science)是指对各种事实和现象进行观察、分 类、归纳、演绎、分析、推理、计算和实验,从而发 现规律,并对各种定量规律予以验证和公式化的知识 体系。科学的任务是揭示事物发展的客观规律,探求 真理,作为人们改造世界的指南。
技术(Technology)是指人类根据生产实践经验和 自然科学原理改变或控制其环境的手段和活动,是人 类活动的一个专门领域。技术的任务是利用和改造自 然,以其生产的产品为人类服务。
自
动
化
生
产
现
智能机器人
场
管理自动 化
销售自动化
自动化调温设
自动控制与自动化技术
本学科的一些典型应用与研究领域
工业控制
工业方面:机床、冶金、电子、交通、航 空航天等行业技术升级的重要基础
智能玩具与机器人
现代化智能家庭
新能源
自动化的作用
1. 提高社会生产率和工作效率; 2. 节约能源和原材料消耗; 3. 保证产品质量; 4. 改善劳动条件,减轻体力、脑力劳动; 5. 改进生产工艺和管理体制。
自动化导论
本课程总课时 16 本课程目的:
自动化是什么?哪里需要自动化? 自动化的知识结构? 怎样跨入自动化的大门?
本课程的学43;浏览参考书
本课程考查方法
40% (平时考勤)+60%(开卷考试)
参考书
• 自动化(专业)概论,武汉理工大学出版社,2001年 • 模式识别,模式识别,边肇祺,张学工等编著,清华大学出
自动化是一个国家或社会现代化水平的重要标志
自动化的研究内容
有反馈控制和信号处理两个方面,包括 理论、方法、应用、硬件和软件等。 从应用观点来看,研究内容有过程自动 化、机械制造自动化、武器及军事自动 化、办公室自动化和家庭自动化等。
主要工具:数学/计算机
自动化学什么?
主要专业课
C语言、电路原理、电子技术基础(数电、 模电)、微机原理及应用、单片机原理及 应用、嵌入式系统原理与设计、自动控制、 信号与系统、数字信号处理、计算机网络、 电机与电力拖动基础、电力电子技术、 运 筹学、微机控制、过程控制、运动控制、 计算机软件基础……
导弹制导
1-目标跟踪雷 2- 导 弹 导 引 雷 3-计算机
4-导弹发射架
自动化涉及的范围极其广阔: 从深度来看——以工业生产为例,小到一个普通的设备
电机,大到企业的整个加工、制造系统乃至企业的整个生 产过程;
从广度来看——涉及第二产业 工业自动化、第一产业 农业自动化、第三产业 服务自动化(如办公自动化、楼 宇自动化、商务自动化、交通自动化等等),涉及的系统 可有人造系统(如机器系统、交通系统、电力系统、军事 系统)和自然系统(如生命系统、生态系统),涉及的过 程有生产过程、管理过程、决策过程等等。
版社,2002年第2版。
课程主 要 内 容
1. 自动化专业介绍、发展简史 2. 古代、近代控制系统 3. 现代控制系统 4. 智能控制技术 5. 模式识别技术简介 6. 模式识别系统构造 7. 图像识别理论与方法 8. 生物特征识别技术及应用
什么是自动化?
自动化是指机器或装置在无人干预的情 况下按规定的程序或指令自动地进行操 作或运行。 自动控制是关于受控系统的分析、设计 和运行的理论和技术。 两个实例:
水温控制系统 导弹制导系统
什么是自动化?
(a) 手动控制漫画
(b) 自动控制
水温的手动控制和自动控制的示意图
图中水温的操作员要用手(通过感觉)来测试 水的温度,并将此温度与他要求的值(给定值) 相比较(通过大脑)。同时他要决定(通过大 脑):他的手应该朝哪个方向旋转加温用的蒸 汽阀门和旋转多大的角度。采用自动控制时上 述功能都有各种的元件和仪表来代替。例如, 温度测量元件、控制记录仪表和调节阀等。
[控制科学与工程]学科组成
自动控制 电气工程及其自动化 工业自动化 机械制造自动化 电力系统自动化
自动化专业的培养目标
培养德、智、体全面发展,掌握科学思维方法并具有 实际动手能力的控制科学与工程领域的高级专门人才。 在自动控制理论、控制系统分析与设计、工业控制、 人工智能、计算机应用、信号处理、系统建模与仿真 以及检测技术等方面,掌握坚实的基础理论和系统的 专业知识; 具备在工业、农业、交通、能源、国防各部门和行业 从事信息及控制系统的设计、分析、集成、管理、维 护及开发的能力; 具有创新和开拓精神以及从事科学研究的基本素质。
从方向角度分
软件: C语言、vc++,.net,java 软件工程师,软件测试员,网络工程师.. 硬件: C语言、电路原理、电子技术基础 (数电、模电)、微机原理及应用、单片 机原理及应用、嵌入式系统原理与设计 单片机工程师,硬件工程师,嵌入式工程师..
重要的考研专业课
电路 自动控制原理 微机原理 数电 信号与系统 通信原理
塞巴斯蒂安-特龙(Sebastian Thrun): 谷歌的无人驾 驶汽车之父
是斯坦福大学从事计算机科学研究的教授、 一个“谷歌人”、美国国家工程院和德国 科学院成员。他以研究机器人学和机器学 习而著称,尤其在无人驾驶车辆方面的工 作。
谷歌无人驾驶汽车自 2005年起持续开发研究, 并在2012年6月试驾成功, 将无人驾驶由理想变为 现实,推进智能行车前 进了一大步。