自动化学科讲演.ppt

自动化学科讲演
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目录
，专业



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1. 自动化与自动化46年，1960年大量应用）
网络化（通讯网络起源1969年，1980年大量应用）
系统化（系统、管理、集成，起源1975年，1990年大量应用）
现代化发展阶段（中国人发明）
后工业化（发达国家）
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，专业
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，专业
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自动控制系统的研究内容
系统建模：机理建模、实验建模（系统辨识）.
系统分析：稳定性、稳态性能、暂态性能、抗干扰性、鲁棒性等.
系统综合：设计控制器（应用自动控制理论）.
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 自动控制理论
经典控制理论
时域分析法（数学模型:高阶微分方程）.
根轨迹法（数学模型: 传递函数. .）
频率特性法（传递函数. 1939年奈奎斯特图、伯德图）.
相平面法和描述函数法（）.
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自动控制理论 现代控制理论
线性系统理论（数学模型：状态空间；能控性，能观性，系统综合或校正：极点配置法）
系统辨识（最小二乘法）
最优控制（极大值原理，动态规划）
自适应控制（自校正控制，模型参考自适应）
随机控制（白噪声干扰，概率统计方法）
鲁棒控制（被控对象的不确定性）
容错控制（系统安全性、可靠性）
非线性理论（变结构控制，微分几何法，微分代数等）
复杂控制（大型冶炼企业，大电网的调度控制以及社会、管理、经济等）
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自动控制理论 智能控制技术
智能控制技术是针对难以建立精确的，有效的数学模型，从而无法应用经典或现代控制理论进行分析，综合的复杂对象．
模糊控制
神经网络控制
专家系统
遗传算法（智能优化）
免疫算法（智能优化）
蚁群算法（智能优化）
混沌控制
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自动控制理论 先进控制技术
先进控制技术是针对工业过程生产中，特别是化工、冶金工业，传统的PID算法难以满足控制要求，基于计算机的控制算法.
内模控制（IMC）
模型预测控制（MPC）
动态矩阵控制（DMC）
广义预测控制（CCPC）
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（六个方面或领域）






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控制方法：系统模型的不确定性和非线性（自适应，鲁棒，容错，先进控制和智能控制等）．
研究复杂的对象：变量过多，维数太大（CMIS、智能机器人、大型航天结构的复杂控制等）．
计算机模拟试验研究：航空航天，电力，核能，石化工业等庞大，昂贵或带有危险性的工程系统（CAD、实验模拟与仿真等）．
许多学科相互交叉和影响：（社会经济、生态环境、地球与大气等）．
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新型执行器的传感技术:（谐振传感器、光纤传感器、集成传感器、生物传感器等）.
递阶的分布式计算机控制系统:（现场总线，信息集成控制技术等）.
工程系统控制管理一体化:（企业级、工厂级、车间级、过程级、单元级）.
柔性制造自动化和计算机集成制造系统（CIMS）．
系统仿真．
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系统工程的概念：如1969年7月21日，美国“阿波罗11号”飞船登月成功．历时11年的“阿波罗栽人登月计划”：2万多家公司，120多所大学和研究机构，42万余名参加人员，700多万个零部件和耗资300多亿美元．
理论基础：控制论（维纳），信息论（香农）和系统论（贝塔朗菲）．
方法：集中控制；分数控制；分解－协调控制等．
范围：生命、气候、生态、地球表面、人口、人体和社会控制等．
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基本方法（统计模式识别和句法模式识别）.
计算机视觉（马尔视觉计算理论、立体视觉、动态序列图像分析、视觉检测等）.
文字识别与分析（多字体印刷体识别