戴先中 自动化学科概论-第2章.pptVIP

自动化学科概论 自动化学科概论 (1) 自动化的内涵与外延 自动化设备的特点： 工作时不需要（或很少需要）人参与， 却能按照人的要求“自动”完成其承担的任务。 （2）自动化的应用举例——工业自动化： 机器人等自动化机械（机器、设备） 自动化生产线 自动化车间 自动化工厂 直角坐标机器人 并联机器人 搬运机器人 自动化工厂 ——比人干得更快、更好，极大地提高生产力 从自动化生产线上生产的产品， 质量越来越好，价格越来越低。 “自动化” 快成为“现代化”的代名词了。 设想： 医用机器人 法国远程医疗机器人 空间舱外舱内机器人 微型（几毫米）机器人 机器人战胜国际象棋冠军——2010年 广义科学技术体系结构 一门技术科学、一门应用基础科学 研究的基本任务是为自动化技术（包括设计、制造、控制和管理计算机集成制造系统CIMS、计算机集成过程控制系统CIPS等先进自动化系统）和控制工程（包括控制航天器这样的设备）提供科学理论基础。 致力于带有一定普遍性或共性的新的控制原理和新的系统方法的研究，使其在实际控制工程和自动化技术中发挥创新的作用。 一门工程应用技术 研发的基本任务： 一方面将自动化科学原理与方法转换为工程实用技术（包括工具和手段），使得能应用于工程实际，将自动化科学的研究成果迅速转换为生产力； 另一方面将工程实际中遇到的技术问题提炼、抽象成为科学问题，为自动化科学研究提供新的研究对象。 相互依存关系 自动化科学与技术是自动化的源泉与基础 其物化是自动化设备与系统 其应用包括自动化设计、自动化制造 自动化工程、自动化管理 自动化决策、自动化运行等 自动化（应用） 是自动化科学与技术的用武之地； 是自动化专业毕业生的主要用武之地。 专业、学科的含义不同， 划分方法有多种， 不同层面还有不同理解与划分。 一般分为： 谢谢！ 请提宝贵意见！ 机器人干活！ 双足人形机器人——表演 人形机器人——握手（1’03”） 人形机器人——完成各种动作（1’35”） 人形机器人——操作机器（1’45”） 人形机器人——表演太极拳（1’40”） 人形机器人——真正像“人” （1’03”） 自动化是当代高科技的集中体现与应用。 智能机器人是当代高科技的结晶。  ——宋键 第2章 自动化与自动化学科、专业 2.2.1 自动化科学与技术的定位 2.2.2 自动化科学与技术的基本内容与核心概念 2.2.3 自动化科学技术与信息科学技术的关系 2.2.4 自动化科学技术的特点 2.2 自动化科学与技术 2.2.1 自动化科学与技术的定位 自动化科学的定位与任务 自动化技术的定位与任务 自动化与自动化科学技术的关系 指南车原理（开环控制） 齿轮系 车身 木人 方向 车辆 转弯 2.2.2自动化科学技术的基本内容与核心概念 控制蒸汽机速度的调速器（给定值控制） 维纳给出的负反馈闭环控制结构图 防空导弹制导（跟踪控制） 1-目标跟踪雷达 2-导弹导引雷达 3-计算机雷达 4-导弹发射架 自动化早已超越古老的研制自动机器替代人类劳动的概念，自动化科学与技术研究的是如何通过用各种技术工具延伸人的信息获取、处理和决策控制的功能，来促进能源、材料和环境资源、人力资源等的有效利用，提高生产水平和人类生活质量。 当前自动化科学与技术急需研究解决的是如何应用信息去处理高度复杂的系统的控制问题，从而具有更大的挑战性和潜在的经济效益。 自动化科学与技术的核心是信息、控制与系统，其中控制是核心的核心。 自动化科学技术的核心概念 2.2.3自动化科学技术与信息科学技术的关系 信息技术的四个组成部分及其信息链 从信息角度看基本自动化设备的组成 机械化（应用机器系统） 电气化（加入电机、网络） 自动化（加入自动控制器） 数字化（应用数字计算机） 网络化（实现计算机网络） 先进自动化（系统、管理） 智能化（引入智能） 知识化（处理知识） ? 工业化 信息化 知识化 ?? ? ? 社 会 总 发 展 自动化与工业化、信息化、知识化的关系 工业化与信息化的关系图 （基础）自动化（核心是控制） 是工业化完成与否的标志 自动化技术是工业化的核心技术 先进自动化（核心是信息、控制、系统） 是信息化完成与否的标志 先进自动化技术是信息化的核心技术 自动化的重要性 军事更不用