自动控制原理(胡寿松)

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1、自动化专业概论西安交通大学系统工程研究所万百五制1莘莘学子的问题？进入“自动化”各类专业的每个莘莘学子，都渴望了解自己所学的专业：（4）在大学接受高等教育和在中学接受中等教育有何区别，怎样适应大学的学习生活，怎样最大限度地调动自己的学习潜力，发挥自己学习上的主动性，发展自己的特长和才华，创造性地进行学习？（3）自己在学校环境里将学到哪些知识，获得哪些技能，培养哪些能力？（2）学校将通过哪些途径把自己培养成有什么样素质的自动化技术人才？（1）自动化专业的性质，它在我国社会主义建设中的作用和地位，自动化技术的当前概貌和它的未来发展；2

2、本课和本教科书的任务本书——《自动化（专业）概论》万百五、韩崇昭、蔡远利编武汉工业大学出版社2002年6月有些内容初学者比较不易理解。教师只宜作简略介绍，留待日后的学习过程中再自学、复习和逐步消化。可以作为他们在校期间的专业学习的导引本书是整个专业的概论或导论本书回答各类自动化专业新同学的有关专业和培养的问题本教材的各章适用于学生在大学学习的整个过程3本课主讲教师：辅导或答疑教师：本课考核方式：考查。本课考查以书面回答25道思考题，每章至少2题，作为考查的评分依据。本课共学时，其中组织本校实验室参观学习一次，同学间讨论2次。4什

3、么是自动化？(a)手动控制漫画(b)自动控制图2.2水温的手动控制和自动控制的示意图5图中水温的操作员要用手（通过感觉）来测试水的温度，并将此温度与他要求的值（给定值）相比较（通过大脑）。同时他要决定（通过大脑）：他的手应该朝哪个方向旋转加温用的蒸汽阀门和旋转多大的角度。采用自动控制时上述功能都有各种的元件和仪表来代替。例如，温度测量元件、控制记录仪表和调节阀等。6防空导弹制导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7各种现代火炮的俯仰角和方位角都是自动控制的，特别用双雷达控制的防空导弹可以自动跟踪高空的飞

4、行目标进行命中爆炸（图2.1）。8现代社会和现代生活离不开对一些物理量的控制，包括实现对这种控制的自动化。例如公共电网上的电压是50周、220伏的交流电。为此，在发电厂就要设法控制电压、频率这两物理量为恒值，这要采用自动调压和自动调频装置。在工业生产中，如在化肥厂控制反应釜（塔）内温度和压力为恒值，使化学反应速度加快。在机械加工厂金属切削机床上，经常是控制工件或刀具的转速为恒值，使产品的质量、产量能提高。而各种现代火炮的俯仰角和方位角都是自动控制的。现代生活中，空调器保持室内温度为恒值、卫生洁具水箱的水位也保持为恒值。其它如冰箱、

5、洗衣机无不进行一些物理量的控制为恒值，而洗衣机更把洗衣、漂洗和脱水等操作自动按程序进行。9自动化的作用加速社会的产业结构的变革和社会信息化的进程1.提高社会生产率和工作效率，2.节约能源和原材料消耗，3.保证产品质量，4.改善劳动条件，减轻体力、脑力劳动，5.改进生产工艺和管理体制。10自动化的研究内容有自动控制和信号处理两个方面，包括理论、方法、应用硬件和软件等。从应用观点来看，研究内容有过程自动化、机械制造自动化、武器及军事自动化、办公室自动化和家庭自动化等。11以信息化带动工业化以工业化促进信息化中国共产党十六次代表大

6、会报告自动化是一个国家或社会现代化水平的重要标志12本课内容1.专业培养目标和人才素质要求2.自动化的概念和发展简史3.自动控制系统的类型和组成4.基本的控制方法5.控制和自动化的应用范畴6.控制和自动化的展望7.自动化类专业的教学安排8.学习原理与学习方法131自动化专业培养目标和人才素质要求1.1自动化和自动化类专业14控制科学与工程学科图1.1学科组成示意图自动化自动控制控制理论电气工程与自动化工业自动化机械制造自动化电力系统自动化151.2高等院校自动化类专业的培养目标培养适合社会主义现代化建设需要，德智体全面发展，在

7、控制理论、控制系统、生产过程自动化、人工智能与机器人控制等领域具有宽广理论基础和相关专门知识，具有创新和开拓精神的高级工程技术人才。毕业生能在国民经济及国防各部门和行业从事信息及控制系统的研究、设计、集成、开发、制造和应用等工作。在“十六大”的精神下如何将培养目标具体化、时代化161.3一些术语(1)科学科学（Science）是指对各种事实和现象进行观察、分类、归纳、演绎、分析、推理、计算和实验，从而发现规律，并对各种定量规律予以验证和公式化的知识体系。科学的任务是揭示事物发展的客观规律，探求真理，作为人们改造世界的指南。(2)技

8、术技术（Technology）是指人类根据生产实践经验和自然科学原理改变或控制其环境的手段和活动，是人类活动的一个专门领域。技术的任务是利用和改造自然，以其生产的产品为人类服务。(3)工程工程（Engineering）是指应用科学知识