我对学好自动化课程的体会.docx

我对学好自动化课程的体会摘要自动化是指以复变函数为工具，以数字电路为载体，利用反馈机制，是被控对象在无人参与下自动按照预定规律运行，是计算机科学的一个分支学科。自动化课程涉及到的理论技术有控制技术、测量仪表及传感器技术、电子线路技术、计算机技术、网络通讯技术、工艺过程技术、电机拖动技术等。我认为要学好自动化必须具备两个方面的要素。首先，应具备丰富的理论知识，学习教材基础知识和设计标准；其次，最好结合实际情况分析问题和处理问题，提高应用能力。关键词：自动化，控制技术，发展，课程，体会 经过一个学期对自动控制原理这门课程的学习，尽管只是基础部分的一点皮毛，但我对自动化控制技术也有了初步的了解与认识，让我也能在一定程度上用数字化的角度看待和问题、思考问题，让我受益良多。 发展初期，自动控制理论是以反馈理论为基础的自动调节理论。随着科学技术的进步，自动控制原理已经发展成为一门独立的学科。并在现代科学技术的众多领域中发挥着越来越重要的作用。自动控制原理即在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（称控制装置或控制器），使机器、设备或生产过程（统称被控对象）的某个工作状态或参数（即被控制量）自动地按照预定的规律运行。它包括工程控制论、生物控制论、经济控制论和社会控制论。经典控制论是二十世纪五十年代末期形成的理论体系，主要研究单输入-单输出线性定常系统的分析和设计问题，该理论基础是描述系统输入-输出关系的传递函数，主要采用的是时域分析方法和频域分析方法。现代控制理论是在二十世纪六十年代初期形成的，目的是为了适应更复杂系统的设计研究具有高性能、刚精度的多输入-多输出系统。而这门课程是属于自动控制专业的基础理论课程，讲述了自动控制系统分析设计的一些基本方法。自动控制水平的高低，也是作为衡量科学技术先进与否的重要标志之一。随着国民经济和国防建设的发展，在自动控制技术方面的应用日益广泛。自动控制技术在工业、农业、国防（尤其是在航天、制导、核能等方面）乃至日常生活和社会科学领域都起着极其重要的作用。如炉温控制、人造卫星的轨道控制、机械手的控制、造纸机卷取系统的张力恒定控制等等。该学科的主要内容则包括自动控制系统的基本组成和结构、自动控制系统的性能指标，自动控制系统的类型（连续、离散、线性、非线性等）及特点、自动控制系统的分析（时域法、频域法等）和设计方法等。通过该课程的学习，我粗浅地了解了有关自动控制系统的运行机理、控制器参数对系统性能的影响以及自动控制系统的各种分析和设计方法等方面的知识。该学科的基本概念有系统、反馈、方框图（方块图）、信号流图、传递函数、基本环节；稳态的分析：稳定性判据、稳态误差、稳定裕量；根轨迹，开环极点、零点，闭环极点、零点；频率特性，极坐标图，Bode图，Nyquist稳定判据，校正和综合；状态空间分析，能控性，能观性；典型的非线性特性、描述函数、相平面、自激振荡；采样控制、Z变换、脉冲传递函数等。我们学过的有关知识点主要有简单物理系统的微分方程和传递函数的列写和计算；方框图和信号流图的变换和化简；线性连续系统的动态过程分析；开环传递函数与闭环传递函数的推导和计算；代数稳定判据及其在线性系统中的应用；用开环频率特性分析系统的主要动态和静态特性；简单非线性控制系统分析的描述函数分析方法及相平面方法等。自动化系统有两种最基本的形式，即开环控制和闭环控制。复合控制是将两者动态响应分析：时间常数、阻尼系数、振荡频率，脉冲响应、阶跃响应、动态性能指标（如峰值时间、超调量、衰减比等等），主导极点；适当地结合起来，可以实现复杂且控制精度较高的控制任务。开环控制系统是指不将控制的结果反馈回来影响当前控制的系统。例如，打开灯的开关按下开关后的一瞬间，控制活动已结束，灯是否亮起对按开关的这个活动没有影响；投篮篮球脱手后就无法再继续对其控制，无论进球与否，球出手的一瞬间控制活动就已经结束。闭环控制系统是指可以将控制的结果反馈回来与希望值比较，并根据它们的误差调整控制作用的系统。例如，调节水龙头首先脑中要对水流有一个期望的流量大小概念，水龙头打开后用眼睛观察现有的流量大小并与期望值进行比较，期间不断的用手进行调节，形成一个反馈闭环控制；骑自行车同理，通过不断的改变行进的方向与速度，形成闭环控制。复合控制是在闭环控制回路的基础上，附加上一个输入信号或扰动信号（是破坏系统输入量和输出量之间预定规律的信号）的顺馈通路，用来提高系统的控制精度。控制系统按输入信号特征分类，可分为定制控制系统（即给定信号为一常数值的控制系统）、随动控制系统（即给定信号是一个未知变化量的闭环控制系统）、程序控制系统（即给定信号是一个按一定时间程序变化的时间函数的闭环控制系统）；按所使用的数学方法分类，则分为线性控制系统（系统中各组成环节的特性可用线性微分方程来描述）与非线性控制系统（系统中存在非线性的组成环节，用非线性微分方程来描述）、连续控制系统（控制系统中各组成环节的输入和输出信号都是时间的连续函数）与离散控制系统（控制系统中只要有一个组成环节的输入信号或输出信号在时间上是离散的）、单变量控制系统与多变量控制系统。自动化是指以复变函数为工具，以数字电路为载体，利用反馈机制，是被控对象在无人参与下自动按照预定规律运行，是计算机科学的一个分支学科。自动化课程涉及到的理论技术有控制技术、测量仪表及传感器技术、电子线路技术、计算机技术、网络通讯技术、工艺过程技术、电机拖动技术等。我认为要学好自动化必须具备两个方面的要素。首先，应具备丰富的理论知识，学习教材基础知识和设计标准；其次，最好结合实际情况分析问题和处理问题，提高应用能力。因此，我总结了以下几门我们应学好的专业基础科目：高等数学、线性代数、英语、电路分析、模拟电路、数字电路、工程力学、C语言、机械原理等。自动化主要是学习电子技术、电工技术、信息控制、电气测量、计算机技术等较宽广的方面的工程技术基础和专业知识，主要特点是强电与弱电的结合、电工技术与电子技术的结合、软件与硬件的结合、元件与系统的结合。自动化课程是一门艰涩难懂的学科。若将自动化比作是魂，那么灵魂也需要躯干来支撑，那即是自动化所涉及的各方面的理论基础。在国外，根本就没有单纯的自动化系，香港也只有相较于中国一半规模的自动化系。以美国的大学电机专业为例，那里的学生在本科阶段只学了几门有关机械控制方面的课程，然而注重在数学、电路、力学等方面的高水平训练，甚至要接受和数学系学生一样的任务。由此可见，良好的数学基础是以后做好研究工作的根本。反观我国的自动化课程，我国学生在本科阶段被授予了很多控制方面的课程，所以在控制方面的能力应当是优于美国学生的，但我们却缺少数学方面的训练，在大学只学习我国大学通用的高等数学（同济大学）是远远不够的，它只是大学数学中各个学科中的一个节选，以为工科学生使用为目的，却使学生无法在本科阶段形成较为全面的数学思维，这将为以后的深造和科研工作留下学术隐患。国际上的获得非数学类科学大奖的和为人类做出杰出贡献的伟人有很多都是数学家，或在数学方面有很深的造诣，如：爱因斯坦，冯诺依曼，纳什，他们或为数学家，或为科学家同时也是数学家。此外，众所周知，美国的大学必修课少，而选修课多；专业课少，而基础课多，只有真正的学好基础，打下扎实的根基，并灵活运用，举一反三，才能达到学以致用的目的。今天，当我们进入二十一世纪的时候，自动化科学技术不仅面临着挑战，也遇到了前所未有的发展机遇。一部自动化的发展史，实际上从某一方面反映了新中国高等教育事业的发展历程，同时也是新中国工业发展史的一个缩影。自动化技术是当代高新技术的一部分，同时又与近现代科学技术联系较紧密，而这项技术中最基础和最核心的课程就是自动控制原理。要想更好地学好自动化，了解最新的信息很重要，并充分关注经济、社会的发展与变化，并且要有预见性能力。但任何理论都需要实践来检验，如果不能运用与实践，那它只是一堆反复而凌乱的文字而已。只有理论与实践相互结合，才能创造出更多有价值的研究成果。参考文献自动控制原理 胡寿松.北京科学出版社2007年6月第五版自动化科学与技术 季维发 过润秋机械工程理论 张春生 焦永和.北京理工大学出版社2003年8月第一版1995年12月电子技术基础模拟部分 康华光.高等