自动化专业简介及其学科前沿
原
也叫反馈执控制行原器理—。 —系统的手脚
理
一几第个部一自 分 ,动组检受化成测控稳系:比对定统较无装象性论置——结。构——多温不么柔可复杂的或都羔缺是由羊下面
第二,控鲁制器棒。性——健康的系统 第第三四, ,执控极行制点机量—构。。—控制系统的精灵
模糊控制——其实我很清楚
自
最优控制---“没有更好只有最好” 自适应控制——以变制变
一
人们在几千年的生产过程中,发明了很多节省力 气的工具,如在河流上建造的水车。可以通过水
词 的冲击带动轮子转动,实现灌溉、淘米等工作。 工业革命的到来(1788年),为自动化的发展带来
的
了巨大的动力。此后的一百多年中,人们一直在 探索,特别是,经过从1934年到1947年的十几年
起
研究(二战期间),最终提出了自动化的理论基础著 作——控制论。标志着自动化技术的正式诞生。
展
这样高科技人才的竞争将日趋激烈,对本 专业人才的需求也将大为扩大。所以在未
状 况
来几十年内,自动化专业教育必将会有一 个充分发展的空间。
下面以一个简单的例子,来说明自动化的原理。
自
动
自动化设控备和制机器器—的关—键系就在统于的反馈大的脑存在,
化
正馈是就有 是了自传他动的化感存的器在奥—,妙才所—使在系自。动所统化 以的成自为动耳可控目能自。原反理
自动化专业简介及其学科前沿
自动化(Automation)是指工具或生产过程不依
赖或少量依赖人的干预而主要依靠预设指令和程
自 序自动完成工作的过程。 人类自开始进行劳动以来,就一直梦想着制造出
动
能够无需人的参与就可以自己完成任务的劳动工 具。
化 从刀耕火种的年代起,人们就梦想着省时省力 地生产出更多的东西,来满足人们生活的需要。
专 业
千丝万缕的联系,更进一步的发展势在必 然 。我国在进入90年代以后,随着社会
主义市场经济的搞活和对外开放政策的深
教
入,社会对自动化专业人才的需求日益扩 大,并连续几年出现供不应求的状况(近
育
几年此专业毕业生的供需比为1∶10还
强)。随着外国一些大型企业进入国内市
发
场,本国的一些知名企业也将走向世界,
及
所必备的自动识别设备以及配套的自动识
研
别软件所构成的体系. 自动识别系统几乎覆盖了现代生活领域
究
中的各个环节.并具有及大的发展空间.其 中比较常见的条形码打印设备和扫描设备.
内
手机二维码的应用.指纹防盗锁.自动售货
容
柜.自动投币箱.POS机等.
自
自动化专业主要研究的是自动控制
动
的原理和方法,自动化单元技术和
容
学生在毕业后能从事自动控制、自动化、信
自
号与数据处理及计算机应用等方面的技术工 作。就业领域也非常宽广,包括高科技公司、
动
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、铁道、民航、
化
海关、工矿企业及政府和科技部门等。未来
专
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
基
渐取代了源于19世纪末二十世纪初
础
的数学方法和电子学在自动化科学
及
中的地位。而在当今,由于自动控 制理论中大量新问题的出现,使得
研
其中涉及的数学和计算机科学问题
究
极端困难。因此,在西方自动化科 学已经基本不再作为一个独立学科,
内
而是被分化到数学、计算机科学的
容
研究内容中去。
自
采用具有自动控制,能自动调节、检测、
方
动化系统中相关的软件的设计和开发。还可 以从事教学和相关的研究工作。
向
自
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
动
仪表、信息处理、系统工程、计算
化
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
专
知识,能在运动控制、工业过程控
业
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
自
要哪些方面的知识和能力吧。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、
动
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
化
与电子工程、计算机、电机工程甚至化学工程 都有交叉,这就难怪自动化人才可以到各种各
专
样的领域工作了。以上的学习特点要求学生有 较强的理工科背景,不能偏科。当然,各高校
发
工人只完成一种操作。
展
自动化技术为生产力的发展起了巨大作用,
实现了人们摆脱繁重的劳动的愿望。同时自动
化技术也在应用中得到不断发展和完善。
自
自动化科学以数学和电子学为基础,
动
根据应用对象,还包含力学、热学、 电磁学、化学等很多学科,有些极
化
端的研究方向甚至还要包括社会科
的
学。20世纪70年代后,计算机技术 和适应计算机技术的新数学方法逐
绍
个非常好的选择。如此热门的专业带来的当然 是激烈甚至残酷的竞争,像电子、计算机这些
电类专业一样,自动化的报考难度也不小。
自
自动化专业的优势在就业时候体现 得更为突出。首先,所有的行业都
动
可以同自动化挂钩,转行非常容易, “硬”可转电子工程,“软”可转
化
计算机,也可转通信,当然待遇也
专
是非常不错。如果考研,还有中国 科学院一些相关院所可供选择。同
业
多著名的教授、专家,师资力量大为增强,
教
例如清华大学自动化系的吴澄教授在系统集 成技术方面的造诣很深,陈禹六、熊光楞、
育
杨家本、杨士元、萧德云教授等在各自的研 究领域成果颇丰,同济大学的吴启迪教授长
发
期从事现代控制理论与应用,自动化系统工 程和计算机集成制造系统及智能自动化系统
展
的理论与应用研究。东南大学自动控制系和 自动化研究所拥有以钱钟韩教授、冯纯佰教
状
域的迅速发展并遥遥领先于他国奠
况
定了雄厚的人才基础。
自
我国在这一技术领域内的研究也比较早,
但真正作为一门专业教育走进大学的课堂
动
较之国外就比较晚了。这也是后来我国这
化
一领域的后备人才不足,与其他国家产生 差距的一个重要原因。建国初期,人民政
专
权面临的是百废待兴的局面,社会主义经
济建设需要有先进的生产技术。于是在党
动
生咨询自动化专业时,我想他们会不约而 同地伸出大拇指向你推荐这个专业。为什
化
么呢,一般来说不外乎有这样几个原因: 一是属于信息产业。信息产业被人们誉为
专
“朝阳产业”,发展快、需要人才多、待 遇高,是当今科技发展的趋势所在。因此,
业
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
业
自动化专业侧重点的不同也使得后期的专业课 有较大的差异。在同样的几年要修比别人多的
综
课程也就意味着比别人更累,所以希望那些对 大学生活存在天真幻想,或者想在本科几年好
合
好休息、期待风花雪月的同学不要报考这个专 业,繁重的学业压力以及全面发展的要求对你
介
来说将是个痛苦。但是,对那些有志于学到真 本领、硬功夫的同学来说,这个专业真的是一
化
◆ 具有较扎实的自然科学基础,较好的人文社
专
会科学基础和外语综合能力;
业
◆ 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、
培
信息处理、计算机软硬件基础及应用等; ◆ 较好地掌握运动控制、工业过程控制及自动化
养
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
业
“电类”的其他几个专业类似,自
综
动化在出国方面也并不是特别容易, 而且国外大学基本没有对应专业,
合
一般来说需要申请电子工程或者计 算机科学专业,这也使自动化专业
介
的毕业生在选择出国留学时更为不
绍
利。不过总体说来,自动化专业就 前途来看还是让人相当满意的。
自
自动化专业教育是伴随着自动化技
动
术在社会生产、生活中的广泛应用 而兴起的。它主要研究自动控制的
源 从诞生到现在,自动化技术在各个领域大显身手, 飞机导航、交通运输、导弹控制中到处都是自动 化技术的应用。
自动化技术从产生到现在,它的发展始终没
自
有离开武器装备的需要。
在第二次世界大战中,同盟国军队的主要
动
作战武器是火炮。当时的火炮威力大、射程远, 但是命中精度比较差。如果没有二战这个巨大
培
理、管理与决策等领域从事系统分
养
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
目
术人才。
标
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、
自
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
动
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:
状
授两位中科院院士为首的高水平学科带头人。 这些优秀的学者、专家为我国新时期高科技
况
的发展作出了卓越的贡献。
自
展望新的世纪,随着信息革命的兴起和新
经济的冲击,自动化专业教育必然会受到
动
世界各国的更加重视。因为这一技术已从