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四川大学电气信息学院1

新生研讨课（自动化讲座）

佃松宜博士，教授研究方向：电力电子与运动控制研究与开发、机器人研究与应用开发、先进控制方法与智能信息处理、智能装备和测控系统研发[email protected]，Tel:18982282833


本讲座主要内容

二、自动化专业的培养目标

三、自动化学科的研究内容

四、自动化学科的方法论介绍

五、自动化技术在工业及其它领域的地位与作用

六、自动化技术的应用范畴

七、控制和自动化技术的展望

八、我校自动化专业简介

九、自动化专业就业情况简介

十、自动化专业课程设置

一、序言：一起去看看望江校区，初步了解什么是自动化


航拍望江校区

视频/航拍四川大学望江校区.flv


信息技术 —— 简称为“5C技术”

即信息获取、通信、处理、控制、对抗

(Collection Communication Computing

Control Countermeasure)

信息技术革命的火炬是由微电子技术革命的火炬点燃的,它促进了计算机技术、通信技术及其它电子技术的更新换代。信息技术革命推动产业革命,使人类经历了农业、工业社会后进入了信息社会。

21世纪是一个数字化与信息化的时代

■ 信息技术


自动化是利用机器、设备或装置代替人或帮助人自动地完成某个任务或实现某个过程。

自动化是在没有人的直接参与下，利用各种技术手段，通过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，使机器、设备等按照预定的规律自动运行，实现预期的目标，或使生产过程、管理过程、设计过程等按照人的要求高效自动地完成。

■ 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


高考阅卷机——信息自动化


■ 推荐参考书

推荐教材或主要参考书：1.《自动化概论（第2版）》，赵曜主编，机械工业出版社， 2014年；2.《自动化学科概论（第二版）》，戴先中等主编，高等教育出版社，2016年；3.《Handbook of Automation》,Shimon Y. Nof主编，Springer,2009年；


本专业培养的学生应具备电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、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、检测与自动化仪表、智能系统、电气自动化、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、科技开发和集成及相关工作的应用型、复合型高级工程技术人才。

自动化专业是面向系统、软硬兼顾、注重应用的宽口径专业。

二、自动化专业的培养目标


理科（理工类）

文科

中学层面

理学类

物理专业

数学专业

工学类

自动化专业（一级学科）

计算机专业

通信专业

机械专业

电力专业建筑专业

。。。

。。。

本科层面(学士）

控制理论与控制工程（二级学科）

模式识别与智能系统（二级学科）

检测技术与自动化仪表（二级学科）

导航与制导(二级学科）

研究生层面(硕博士）


自动化学科是一门多学科交叉的高技术学科。自动化研究范围宽广，几乎无所不包。并且，随着其它技术的发展，将会越来越广。

■ 自动化学科的特点

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


■ 学自动化的特点

在所有学工的学生中，学自动化学习的计算机知识仅

次于计算机专业。

在所有学工的学生中，学自动化需要的数学知识最多。

因此：

自动化专业基础面宽，需要学的知识多，并要求扎实。

交叉学科的集中体现：数学、计算机、电子电气

最容易引起其它专业向自动化的扩展：

电气工程及其自动化；机械工程及其自动化；化工自动化；交通运输及其自动化；动力工程及其自动化等


三、自动化学科的研究内容


2

1

m s

2

1

m s

2

1

z

lJ s

x

qz

y

+

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+

_

+

+

+

+

+

+

x*

qz*

y*

Fx*

tqz*

Fy*

ix1*

iy1*

ix2*

iy2*

X-direction

positon control

Y-direction

positon control

qz-direction

positon control

Commutation

Law of

Current

Command

Linear Motor X1

Linear Motor X2

Linear Motor Y1

Linear Motor Y2

D/A

D/A

D/A

D/A

Current

Amplifier

Current

Amplifier

Current

Amplifier

Current

Amplifier

Fx

Fy

z

l

qt

多轴运动控制器的研究与开发


机械与驱动、传感及控制系统硬件的搭建


运动学与动力学建模


控制算法的开发与实现


仿真实验


1 既是如何通过采用各种技术装置和系统延伸人的信息获取、处理、决策和控制等功能。

2 自动化科学所涉及的领域非常宽广，它是控制理论与计算机、通信、电子技术相结合的最典型、最独特的交叉学科。

3 自动化技术的应用领域几乎渗透到国民经济的各个行业和社会生活的各个方面，是当代发展最迅速、应用最广泛、最引人瞩目的高新技术之一，也是推动新的技术革命和新的产业革命，迈向知识经济时代的关键技术。


20世纪30-40年代，维纳、香农等学者创建了控制论，信息论和系统论（即“三论”）是现代科学技术的三大突破，并由此形成了控制论方法, 信息论方法和系统论方法（即“三论方法”）。

自动控制学科的基础是控制论，并与信息论和系统论密切相关。因此自动化学科的方法论即以控制论方法为主的“三论方法”。

四、自动化学科的方法论介绍


1 功能模拟（或模型）方法,这是对一般模型方法的发展。自动化学科通常是通过动态模型，研究系统的行为（规律、特性）,进行分析、综合与控制。

2 黑箱方法,即把系统当作一个黑箱，通过对黑箱的输入—输出关系的研究，导出系统的运动规律，描述为系统的动力学模型。

3 反馈方法,反馈形式包括负反馈、正反馈、前馈等，是系统控制的一种最基本的方法。

4 其它方法,如最优化方法、人工神经网络方法、模糊控制方法等。

■ 控制论方法


即用系统观点来认识和处理问题的方法。控制论研究对象是系统（生物系统，社会系统，工程系统等一般系统），并用系统的方法来认识和处理.不管是理论的还是实践的，定性的还是定量的，数学的还是非数学的，精确的还是非精确的。系统论方法主要有：系统分析法、系统决策法、系统工程法的三维结构法等。

自动化学科研究系统中信息的获取、传递、处理及利用，即对信息进行控制。信息论方法主要有：信息分析法、信息模拟法。

■ 系统论方法

■ 信息论方法


自动化学科是各类学科中最具有方法论特点的学科之一，具有普遍的指导意义，这也是理、工、农、医、经济、管理等各类学科普遍学习自动控制原理的重要原因。


国家提出了在本世纪头20年经济建设和改革的主要任务是基本实现工业化，大力推进信息化，并进一步提出信息化是我国加快实现工业化和现代化的必然选择。中国工程院院土、中国高技术计划自动化领域首席科学家、清华大学自动化系吴澄教授指出：自动化在信息化与工业化之间发挥着桥梁和纽带作用

五、自动化技术在工业及其它领域的地位与作用

■ 自动化在信息化与工业化之间发挥桥梁与纽带作用


目前,面对我国传统工业的落后现状，国家将加大技术改造的步伐，使我国工业技术朝着多样化、自动化、智能化方向发展，而自动化技术的采用是发展和提高国民经济诸多产业技术水平的重要手段，也是我国对传统产业实现技术改造、建立自动化工业体系及高新技术产业的关键应用技术，所以，这个专业的发展前景巨大，市场广阔。

■ 自动化专业的发展前景巨大、市场广阔


所涵盖内容从最底层的感应元件、传感器到执行机构、自动化控制系统与信息集成等非常广泛，是现代化工业建立与发展的一个重要支柱技术，是关系到国民经济发展和人们生活改善的关键技术之一，也是本世纪工业发展的一项至关重要的关键技术，其地位的重要不言而喻。

自动化技术的作用体现在它面向整个工业领域,是连接传统与现代工业的纽带，是把现代管理技术、信息技术转化为现实生产力的关键性手段。在矿山、石油、建材、化工、制药、轻工、电力、汽车制造业以及军工等行业，生产效率的提高无不依赖于控制技术自动化水平的提高。近十几年我国国民经济GDP长期保持7％以上的增长率，近两年我国汽车工业保持15％以上的增长率，其原因之一就是源于自动化生产线的普及与提高，是自动化技术在起主导和支撑作用。

■ 自动化技术综合性强、涉及面广

■ 自动化技术在工业领域起主导和支撑作用


• 据国家统计局最新研究报告预计，中国汽车产量已成为世界上第二大汽车生产国。汽车及汽车工业是自动化技术应用相当广泛的一个工业领域，一部现代汽车就是一个自动化集成的系统，所以，这预示着自动化技术人才在未来几年内将具有相当的需求量。

今后10年内，我国对人才的需求将有较大的变化。从技术和产业发展的角度来说，今后几年我国将大力发展

六大技术领域：

生物技术、信息技术、新材料技术、新能源技术、空间技术、海洋技术。

■ 自动化技术人才继续保持强劲需求


六大技术可形成九大高科技产业：

生物工程、生物医药、光电子信息、智能机械、软件、超导体、太阳能、空间产业和海洋产业。

这些新技术和人才需求的涉及到自动化专业。


航空航天

军事

工业生产

机械制造业

智能建筑

智能交通

农业生产

六、自动化技术的应用范畴


—— 运载火箭,宇宙飞船,人造卫星,空中站等

1)载人航天与“神舟七号”飞船载人航天最能充分展示一个国家的综合国力，它是一项庞大的系统工程，包括载人飞船、运载火箭、航天员、测控通信网、发射场、着陆场及有效载荷等七大系统，涉及自动控制、计算机、推进、通信、遥感、测试、力学、天文学、地球科学、航天医学、空间科学等。迄今为止，世界上只有美国、俄罗斯和中国独立开展载人航天活动。

■ 在航空航天工业中


2008年9月25日21时10分，“神舟七号”载人飞船在酒泉卫星发射中心点火升空


“神七”航天员出舱


航天系统由航天器、航天运输系统、航天器发射场、航天测控网、航天应用系统组成，是典型的复杂大系统，航天系统的正常运行必然离不开检测、通信、控制等自动化技术。

航天系统的组成


西昌卫星发射中心


航天指挥控制中心


神七飞船及长征二号F运载火箭在发射场转运


2)航天器控制技术

主要有姿态控制、轨道控制、温度控制等。

由于航天器是一个有交叉耦合的多变量复杂系统，为了保证控制性能，应用了很多先进的控制理论和技术，包括多变量控制、统计滤波、最优控制、随机控制、自适应控制、智能控制、大系统的分解与协调控制等。


通信卫星的姿态控制

太阳能电池帆板

通信天线


“嫦娥一号”探月卫星的轨道控制


航天器都需要按特定的轨迹运动，因此要求对航天器的运行轨道进行控制。

航天器的轨道一般由主动飞行段和自由飞行段组成。主动飞行段是航天器变轨发动机的点火段，变轨发动机熄火后是自由飞行段。航天器在脱离运载火箭后便进入自由飞行段，如果要改变它的轨道，就要插入主动飞行段。


航天器工作的温度条件十分严酷，飞行中会受到太阳等行星强烈的热辐射，同时航天器也要向温度仅为4K（即-269℃）的外太空辐射热量，而航天器的移动速度很快，因而处于一个随时变化的热辐射环境中。

例如，航天器朝向和背向太阳的两面可以产生200～300℃以上的温差，而航天器的返回舱在重返大气层时则要经历-200℃以下到数千乃至上万度的温度变化。


3)航天测控网

人类已先后将各种卫星、飞船、航天飞机和空间站等5000多个航天器送入太空，而且都能按照自己的轨道飞行，偶尔偏离轨道，也能很快“迷途知返”，这主要依靠庞大的航天测控网。

航天测控网是对航天器飞行状态进行跟踪测量，并控制其运动和工作状态的系统，通常由航天控制中心、若干航天测控站（包括测控船、测控车、测控飞机、测控卫星等）以及航天器上的测控系统组成，配备有精密跟踪雷达、光学跟踪望远镜、多普勒测速仪、遥测解调器、遥控发射机、电子计算机、通信设备等。


西安航天测控中心及其移动测控设备


测控卫星


4)空间站

空间站又称为轨道站或航天站，是一种大型载人航天器，如同一艘不落的“航天母舰”，可供多名航天员巡访、居住和工作。

空间站通常由对接舱、轨道舱、服务舱、生活舱等组成，航天员的替换和物资设备的补充由载人飞船、货运飞船或航天飞机完成。

1971年苏联发射了世界上第一个载人空间站“礼炮1号” ，1973年美国发射了名为“天空实验室”的第一个载人空间站，1986年，苏联发射了能长期运行的“和平号”载人空间站的核心舱，其后历时10年才建成，并超期服役至2003年。


“和平”号空间站与亚特兰蒂斯号航天飞机对接


国际空间站


5)空间探测器

是对月球和月球以远的天体和空间进行探测的无人航天器，又称为深空探测器。

自1959年1月苏联发射第一个月球探测器开始，美、苏等多个国家共发射了近200个行星和星际探测器，考察了月球，拜访了太阳系的所有行星，有的还飞出了太阳系。

对金星和火星不仅拍摄绘制了地形图，而且还多次发射无人探测器在金星和火星表面着陆进行科学考察。


美国2003年发射的“勇气号”火星探测车


好奇号探测车火星登陆

视频/航拍四川大学望江校区.flv

视频/好奇号/【HD】NASA‘火星科学实验室(MSL)’‘Curiosity(好奇)’号漫游车模拟动画.flv


宇宙飞行的成功与否在很大程度上取决于自动化水平的高低。无论是过去、现在还是将来，自动控制和自动化技术都是支撑宇宙飞行的核心技术，宇宙飞行的自动化水平会越来越高、事故率会不断降低，载人航天会更加安全。

发展航天技术不仅具有巨大的军事和战略价值，同时也具有很大的经济和商业价值。航天尖端技术成果可以促进民用技术、工业及整个经济体系的发展，具有很好的应用前景。


1)军事自动化的基本概念

现代战争的主要特征是由机械化向信息化和自动化转变；

“信息化战争”是以先进武器系统为工具，以信息和信息技术为基础，以获取信息优势为主导的空、天、地、海、信息一体化战争。谁控制了信息和信息网络，谁就掌握了战争的主动权。

军事自动化涉及武器装备、指挥、后勤等多个方面，但核心内容是武器装备自动化和军事指挥自动化。

■ 在军事中的应用


武器装备自动化

今天的飞机、坦克、火炮、舰艇等常规武器已具有很高

的自动化程度，而导弹、核武器、核潜艇、军用卫星等

尖端武器在技术上已相当成熟，同时军用机器人、无人

机等各种新型武器系统正在加速发展。这些武器的共同

特点，概括起来就是：自动化程度高、杀伤破坏力大、

运行和发射速度快、作用距离远、命中精度高。


各种武器系统


美国的自动化高生存性测试坦克车


军事指挥自动化

按用途可分为作战指挥、武器控制指挥、防空指挥、后勤指挥四类，但一个完整的指挥自动化体系应该是各军种、兵种密切协同的战略、战役、战术指挥自动化系统群体。

从功能结构上看，一般有信息收集、传递、处理、显示、决策、执行监控六个子系统，这些子系统的有机结合就形成一个统一的整体，可以保障对军队和武器系统实施快速有效的指挥与控制。


现代化的作战指挥中心


2)“数字化”部队

指以计算机及数字化网络为支撑，使部队从单兵到各级指挥员，都具备战场信息的获取、传输及处理功能，实现战场信息的最快获取、信息资源的共享,人和武器的最佳结合、指挥员对士兵的最佳指挥效益等。


3)先进的一体化指挥系统

20世纪50年代，美军提出了C2（Command，Control）系统的概念，首次将地面警戒雷达、通信设备、电子计算机等设备连接起来，实现了部分防空指挥及控制功能的自动化；

20世纪60年代，随着远程武器的大量装备，系统中加上了通信（Communication）要素，成为C3系统；

1977年，情报（Intelligence）作为指挥自动化中不可缺少的要素，与C3系统融合，成为C3I系统；


随着计算机在军事领域的作用日益增强，1989年又加上了计算机（Computer）一词，变成C4I（Command，Control，Communications，Computer，Intelligence）系统；

由于越来越意识到及时了解战场态势的重要性，于是在C4I系统中又加上了监视（Surveillance）和侦察（Reconnaissance）要素，形成了C4ISR系统，力求从信息优势获得决策优势，最终实现行动优势，在战场上抢占先机；


近年来美国军事转型的核心是以各种平台为中心转向以网络为中心，将“网络中心战”列为未来的主要作战模式，并提出将火力打击与摧毁（Kill）融入到C4ISR系统中，成为C4KISR系统，实现“发现、识别” 即 “摧毁” 的作战效果；

美军计划到2025年建成C4KISR系统，实现传感器网、综合信息网和交战网的一体化。并逐步发展成为“全球信息网格GIG（Global Information Grid）”，以求完全实现情报获取实时化、信息传输网络化、作战单元一体化。


目前美国已基本实现计算机网、传感器网和武器平台网

的综合集成。

例如，卫星、预警机、侦察机、雷达及情报人员等采集到的所有相关信息经过处理后，可以实时反馈到战斗机驾驶舱，不仅让飞行员对其周围情况了如指掌，还让机群和地面部队、海面舰船等配合得天衣无缝。


4)现代化战争的武器装备

高新技术的应用引发了武器装备一系列重大变革，信息与火力紧密集成，信息成为火力的倍增器，武器装备向数字化、软件化、信息化、精确化、智能化、网络化、无人化方向加速发展。

先进的武器装备不仅能执行精确打击任务，还可以采集信息、侦察监视、评估毁伤情况等。


“战斧” 巡航导弹的命中率高达98％


B-2隐形轰炸机


美国 “全球鹰”无人侦察机可留空36小时，监视约60公里距离内的目标，作战半径5000多公里，还可装备导弹

等武器。


机器人

1)名称

机器人（Robot)

2)定义

• 工业机器人 —— 具有自动控制的操作功能或移动功能，并能通过编程进行工作的机械

• 智能机器人 —— 能够根据感觉功能和认知功能而自行决定行动的机器人

3.工业生产中


• 机器人

机器人系统是由机械手(机器人手臂)和控制器(控制装置)构成的。机器人系统主要有下述机能：

1. 产生操作动作的运动控制机能。

2. 示教目标手爪轨迹和目标手爪力的动作示教机能

3. 设定各种参数并表示运动状态，异常情况停机的设定，以及维护机能。

这些机能，它们可用装在各机能运算装置上的软件来实现。

3.工业生产中


日本的智能机器人“ASIMO”能自主走路、跑步、上下楼梯、踢足球、跳舞、躲避障碍物等，而且还具备较强的“交际”和“接待”能力


机器人系统的基本工作原理

机器人一般由程序控制，具有人或生物的某些功能。

智能机器人可以通过传感器了解外部环境或自身状态的变化，可以做出自己的逻辑推理、判断与决策。

计算机是机器人的大脑，传感器是机器人的感觉器官，输入/输出设备是人与机器人的交互工具，常用的有显示器、键盘、示教盒、打印机、网络接口等。

人 I/O设备计算机硬件及软件驱动器机器人本体

传感器

机器人控制系统的基本构成


● 机器人涉及的自动化技术

• 变结构控制与学习控制

• 机器视觉与机器智能

• 智能控制与信息融合


Pino 人形机器人


本田的Asimo 索尼的SDR-4X


机器人足球


隧道凿岩机器人


壁面清洗机器人

擦玻璃机器人


采摘机器人伐木机器人


医用机器人

机器人把人从繁重的危险的工作中解放出来。如:矿山采掘、核电站监控、消防救火、无人侦察机等。

小结:


自动化生产线

啤酒生产线

自动化生产线工作时不需要（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。


●计算机集成制造系统(CIMS)

Computer Integrated Manufacturing System

• CIMS是计算机化、信息化、智能化、集成优化的现代制造系统，集成内容包括功能集成、组织集成、信息集成、过程集成等。

• CIMS具有生产率高、生产周期短、可实现多品种小批量生产等一系列优点。

• CIMS一般包含四个功能子系统（管理信息系统、产品设计自动化系统、制造自动化系统、质量保证系统）和两个支撑子系统（计算机网络系统和数据库系统）。


生产汽车的机器人自动焊接生产线


控制与管理一体化

制造业顶层信息化

现代集成制造系统

企业间层

设备装置层

控制节点层

企业层

单元层

工程层

制造业底层自动化

机器人与自动化装置


化工

电力


Ewamatic —数控磨床ewag(瑞士)

4、机械制造业

•数控机床(NC)


机械制造业机械制造


5.智能建筑——自动化技术应用的一个新领域

• 智能建筑最早诞生于美国。在我国，智能建筑直到80年代末才受到重视。近年来，北京、上海、广州等大城市相继建成有一定智能功能的建筑，如上海商城、北京京广中心等。现在，智能建筑热已悄然兴起，发展智能建

筑已成为一种必然趋势。

• 智能建筑中的自动化系统大致由三部分组成：

1. 建筑自动化系统BA、

2. 通信自动化系统CA

3. 办公自动化系统OA.


智能建筑的构成：“3A”扩展到“5A”


智能建筑


大楼管理系统——主要包括热源、空调设备最佳控制与温湿度

自动调节控制技术；调度运转控制技术;外气量控制技术；电梯

组管理技术；大楼环境、设备状态测定记录技术；能源计测、

计费技术；远程控制技术。

保安系统——主要包括排烟控制、避难自动诱导技术；煤气漏

泄探测、报警技术；漏水探测技术；自动防火检查技术；停车

场自动管理技术；地震监视技术；停电控制技术。

楼宇（管理）自动化


能源系统——主要包括照明自动调光、照明自动开关技

术；窗帘集中控制、自动控制技术；供电需求控制技术；

节约用水卫生设备技术，太阳能利用技术；外气冷气方

式空调技术；冷媒自然环境空调技术；热回收空调技术；

按小区划分的空调自动控制技术；供电设备高效控制技

术。


小结:

1. 作为现代化大型建筑物，需要大量的楼宇设备。同时，大厦系统设备控制需要高效率、准确及可靠。通过中央控制系统解决任何突发事件，并完成由建筑群部门各系统发来的每天上百个设备使用指令，上述要求,若依靠人工运行是不可想象的。

2. 计算机快捷准确的处理可大大减少劳动强度，

减少设备运行维护人员；

3. 系统的综合管理可使设备按最优组合运行，在

最佳情况下运行，既可节能，又可大大减少设备

损耗,减少设备维修费用。


6.智能交通

• 磁悬浮列车（图(a)）磁悬浮技术的研究源于德国，为提高交通运输能力

以适应其经济发展的需要，德国、日本、美国、加拿大、法国、英国等发达国家相继开始筹划进行磁悬浮运输系统的开发。

磁悬浮列车实际上是依靠电磁吸力或电动斥力将列车悬浮于空中并进行导向，实现列车与地面轨道间的无机械接触，再利用线性电机驱动列车运行。


磁悬浮列车主要由悬浮系统、推进系统和导向系统三大部分组成，见图(b)。

(a) (b)

磁浮列车的核心技术是悬浮与推进，并需要一套复杂的自动控制系统。它的实现需要运用电子技术、电磁器件、直线电机、机械结构、计算机、材料以及系统分析等方面的高技术成果，因而国际上把磁浮列车

列为高技术产品。


• 智能交通智能交通系统(Intelligent Transport System,简称ＩＴＳ)

是将先进的计算机处理技术、信息技术、数据通信传输技术、自动控制技术、人工智能及电子技术等有效地综合运用于交通运输管理体系中,建立一种在大范围内、全方位发挥作用的准时、准确、高效的交通运输管理体系.

智能交通技术不仅仅局限于公路范围内.当ＩＴＳ应用于汽车上时它能够帮助司机进行导航,避免交通堵塞和交通事故;应用于铁路和公共汽车上时,它帮助驾驶员最优化车队运行状况,并为旅客提供自动售票服务和实时运行信息.

在交通网中,ＩＴＳ系统与交通信号共同协作,检测、管理事故,为司机显示信息、导航及指示.


城市交通信号控制系统的网络架构

由交通管理中心、数据传输终端、现场设备组成，现场设备包括车辆检测器、信号控制机、电子警察等。


上海的城市道路交通信息智能化系统


我国是一个古老的农业大国，农业灌溉已有上干年的历史，但同时我国也是一个缺水大国，而把微机自动化应用于节水灌溉工程中将大大缓解缺水问题。

• (a)微机自动化在日光温室微灌中的应用

• (b)微机自动化在农田喷灌自动化中的应用

7、在农业生产中


7、在农业生产中

农业现代化的重要标志：大量应用自动化技术和现代信

息技术。

“精准农业”的概念：根据土壤肥力、墒情、苗情、杂

草、病虫害等信息，自动地进行精确或精准的耕作、播

种、施肥、灌溉、除草、喷洒农药、收割等作业，从而

达到省力、高效、安全、节省资源和保护生态的目的。


日本基于GPS的无人驾驶自动插秧机


各种自动化农业机械

Autonomous rice transplanter


自动化喷灌系统

温室立体栽培


21世纪的自动化——数字化、网络化、综合集成化、信息化、智能化、绿色化等

绿色化：自动化系统应当从设计、运行、维护到报废整个过程考虑对环境的影响和可持续发展问题，实现最有效地利用资源，最大限度地减少对人类的损害和对环境的污染。

人机一体化：自动化不应单纯追求完全的“无人化”，而应充分发挥人的智能优势，将人作为自动化系统的一部分。

七、控制和自动化技术的展望


我校自动化系历史悠久,1953年建立电机系,后来调整为计算

机及自动控制系,1995年院系调整后更名为自动化系。目前,我系有:

一个本科专业——自动化专业

三个研究生硕士学位授予点——

控制理论与控制工程

检测技术与自动化装置

模式识别与智能系统

八、我校自动化专业简介

一个全日制专业型硕士学位授予点——

控制工程


我系除学院共享的实验室外,还拥有六个专业实验室:

单片机实验室、控制理论实验室、生产过程实验室、计算机管理和控制实验室、电气传动实验室、仪器仪表实验室。

自动化专业师资力量雄厚,现有专业课教师18人,其中教授4人(2人为博导）、副教授8人，已完成十多项国家自然科学基金课题、一项“八五”攻关课题、五项国家教委和省部级课题、以及十多项横向应用课题,其中四项获国家和省部级奖, 撰写专著和教材四本，获得省“精品课程”一门,发表论文200多篇,其中近40篇进入三大检索,100多篇属国内外重要核心期刊。


我们在长期的科研基础上形成了相对稳定的几个研究方向，主要有：

• 计算机控制与管理方向

• 新型电气传动控制方向

• 智能控制与智能仪器仪表方向

• 生产过程建模与控制方向


自动化系毕业的学生知识面广、适应能力强、就业渠道宽，深受用人单位好评。他们既有扎实的自动化理论与技术知识，又有较高的计算机技术水平，因此毕业后不仅可以从事自动控制方面的工作，也可以从事计算机技术、通信及网络技术、电子技术、智能仪器等方面的工作。

就业方向：到国家相关各部门、科研院所、公司企业或高新技术部门从事科研、产品开发、技术管理、系统设计与维护等工作。四川大学电气信息学院自动化专业2003届毕业生分配情况

一次就业率: 97.4%

毕业生与用人单位需求比: 1:5.6

九、自动化专业就业情况简介


往届学生就业情况：

• 保送、考取外校(研究生):

上海交通大学、浙大、东北大学、哈工大、北航、中科大、电

子科技大学、西安交通大学、中国科学院研究生院、清华大学、华中科技大学等

• 就业单位:

IBM公司、SIEMENS公司、MOTOROLA公司、 Intel公司、LG公司、TCL公司、中国移动公司、华为公司(深圳) 、联通公

司(浙江、武汉) 、中兴通信、广州宝洁公司、中国核物理研究院、绵阳九院、绵阳电业局、绵阳长虹、航天科技7306所、株洲电

力机电研究所、成都迈普、成都军区、四川省武警总队、大唐电信、保险公司、银行、江苏仪征化纤、西南自动化研究所、无锡华润上华、广西北海银河高科技产业股份有限公司等。


就业单位:

• 大亚湾核电运营管理有限责任公司阳江分公司、云南云天化国际化工股份有限公司红磷分公司、张家港沙洲电力有限公司、福建省三钢（集团）有限责任公司、攀钢信息工程公司、重庆药友制药有限责任公司、昆明陆军学院、中国石油兰州石化公司、中石化管道储运公司、东方汽轮机有限公司、北京长空机械有限责任公司、中国核电工程有限公司郑州分公司、中航雷达与电子设备研究院、四川烟草工业有限责任公司、上海云飞自动化设备有限公司、山特电子（深圳）有限公司、松下.万宝（广州）压缩机有限公司、中广核工程有限公司、中国空空导弹研究院、贵州贵航飞机设计研究所、中国酒泉卫星发射中心、中国核工业第二三建设公司核能工程事业部、核工业西南物理研究院、中国工商银行股份有限公司贵州省分行、乌鲁木齐石化总厂、南京南自电力控制系统工程有限公司、中石化金陵分公司、广州松下空调器有限公司、成都芯源系统有限公司、奥林巴斯（深圳）工业有限公司、台积电(上海)有限公司、上汽通用五菱汽车股份有限公司、天津三星电子有限公司、Forum Engineering股份有限公司、中国石油独山子石化公司、福建宁德核电有限公司等

• 自动化专业历年来都是热门专业,而且今后也会是。


• 主要专业基础课：

电路、模拟电子技术基础、数字电子技术基础、数字信号处理、电机及电力拖动基础、程序设计语言、计算机软件技术基础、微机原理与接口技术、单片机原理与接口技术、计算机网络与通信、数据库技术、PLC原理与应用、DSP原理与应用等。

• 主要专业课程:

自动控制原理、运动控制系统、自动检测技术、过程控制与仪表、计算机控制技术、电力电子技术、过程系统识别、嵌入式系统、传感器与检测技术、智能仪器仪表、先进控制方法概论、楼宇自动化等。

十、自动化专业课程设置


计算机控制与管理方向

• 计算机控制技术

• PLC原理及应用

• 智能控制

• 嵌入式系统

• 管理信息系统

新型电气传动控制方向

• 电机及电力拖动基础

• 自动控制原理2

• 运动控制系统

• 电力电子变流技术

• 单片机原理与接口技术


智能仪器仪表方向:

• 智能仪器仪表

• PLC原理及应用

• 可编程逻辑器件

• 单片机原理及应用

• 嵌入式实时操作系统

生产过程建模与控制方向:

• 先进控制方法概论

• 系统辩识

• 最优化方法

• 过程控制及仪表


■ 实践活动内容及安排

四川大学“大学生科学探索实验计划”；

四川大学“大学生创新性实验计划”；

四川大学“大学生科研训练计划”；

美新杯全国MEMS传感器应用大赛；

全国大学生电子设计大赛；

全国大学生飞思卡尔智能车大赛；

其它比赛、电子类相关创新实践活动、参与课题；


热烈欢迎同学们到自动化专业

学习！

新生研讨课（自动化讲座） - scu.edu.cnccftp.scu.edu.cn/download/20171010143630537.pdf ·...

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