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什么是自动化(什么是自动化立体仓库)

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发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：

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自动化顾名思义，就是自动化技术在工农业生产、交通运输、国防建设和航空、航天等方面的应用。自动化技术自上世纪30年代以来，取得了惊人的成就，已在工农业生产和国民经济各行业中起着关键的作用，自动化水平的高低已成为衡量各行各业和各国家现代化水平的一个重要标志，自动化专业就是要学习自动化技术，并把它应用到实际的系统中去。

我国高等院校自动化专业的培养目标：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控制系统的研究、设计、集成、开发、制造和应用等工作。

一、自动化专业介绍

自动化专业是面向系统、软硬兼顾、注重应用的宽口径专业。培养具备电工技术、电子技术、自动控制理论、自动检测与仪表、信息处理、系统工程、计算机技术与应用和计算机网络技术等较宽领域的工程技术基础和专业知识的高级技术人员。学生毕业后，可在各行各业的运动控制、过程控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、计算机控制等领域从事系统分析、系统设计、系统运行、科技开发及研究等方面的工作。

大家将在四年里，除了学习一些基础课（如高等数学、大学英语、大学物理）等，还将主要学习电路原理、电子技术基础、微机原理、自动控制原理、信号与系统、单片机及接口技术、PLC,仪表与过程控制、电机控制、计算机控制等课程。

二、自动化的发展简史

控制和自动化技术的发展经历了四个历史时期。

1. 自动装置的出现和应用（18世纪以前）

古代人类在长期的生产和生活中，为了减轻自己的劳动，逐渐利用自然界的动力（风力、水力等）代替人力、畜力，以及用自动装置代替人的部分繁重的脑力活动和体力活动。

例如：古代，公元前14至公元前11世纪，中国和巴比伦出现了自动计时装置—刻漏等，近代，俄国机械师波尔祖诺夫于公元1765年发明了蒸汽锅炉水位保持恒定，用的浮子式阀门水位调节器。

2. 自动化技术形成时期（18世纪末至20世纪30年代）

公元1788年英国机械师J. Watt（瓦特）发明离心式调速器，并把它与蒸汽机的阀门连接起来，构成蒸汽机转速的闭环自动调速系统，这项发明对第一次工业革命和控制理论后来的发展有重要影响。

（1）自动调节的广泛应用：由于第一次工业革命的需要，人们开始采用自动调节器或装置，使一些物理量保持在给定值附近。公元1868年法国工程师J。法尔科发明反馈调节器，并把它与蒸汽阀连接起来，操作蒸汽船的舵，他称之为伺服机构。到了20世纪20~30年代，美国开始采用PID调节器，这是一种模拟式调节器，现在还在许多工厂中使用。

（2）自动调节系统的稳定问题：自动调节器和被控制对象组成自动调节系统，当时人们发现系统的被控制量忽高忽低，即发生振荡（不稳定），这使得一些科学家从理论上来加以研究，公元1877年英国数学家E。劳斯、1895年德国数学家A。胡尔维茨提出代数稳定判据，沿用到现在。公元1892年俄国数学家A。李雅普诺夫提出稳定的严格数学定义并发表了专著。他的稳定理论至今还是研究分析线和非线系统稳定的重要方法。

（3）反馈控制和频率法：进入20世纪以后，工业生产中广泛应用各种自动调节装置，促进了对调节系统的分析和综合的研究。通过在解决电子管放大器失真问题上的研究，1927年美国电气工程师H。布莱克（Black）引入的反馈概念，使人们对自动调节系统中反馈控制的结构有了更深刻的认识。此后在拉普拉斯变换的基础上，传递函数的观念被引入到分析自动调节系统或元件上，成为重要工具。1932年美国电信工程师N。奈奎斯特提出著名的稳定判据，可以根据开环传递函数判定闭环反馈系统的稳定。以上标志着经典控制理论的诞生。

3. 局部自动化时期（20世纪40~50年代）

（1）经典控制理论的形成和发展：在前述代数稳定判据和传递函数、依据频率响应的频率法判据的基础上加上W。埃文斯1948年的根轨迹法，奠定了经典控制理论的基础。第二次世界大战后工业迅速发展，随着高速飞行、核反应堆、大电力网和大化工厂提出的新控制问题：非线系统、时滞系统、脉冲及采样控制系统、时变系统、分布参数系统和有随机信号输入的系统的控制问题等的深入研究，经典控制理论在20世纪50年代有了新的发展。

（2）局部自动化的广泛应用：第二次世界大战后，在工业上已广泛应用PID调节器，并用电子模拟计算机来设计自动控制系统。当时在工业上实现局部自动化，即单个过程或单个机器的自动化。当时的PID调节器是电动的或气动的、液压的。在20世纪30~40年代出现了统一信号的、通用的、标准的气动单元组合仪表。20世纪50年代研制出了电动单元组合仪表。这些为工业自动化提供了必不可少的技术工具，并使得构成和设计自动控制系统更简便、更工程化了。

（3）电子数字计算机的发明：电子数字计算机的发明，为20世纪60~70年代开始的在控制系统广泛应用程序控制和逻辑控制以及应用数字计算机直接控制生产过程，奠定了基础。目前小型计算机或单片计算机已成为复杂自动控制系统的一个组成部分，以实现复杂的控制和算法。

4. 综合自动化时期（20世纪50年代末起至今）

复杂工业、复杂工业过程和航天技术的自动控制问题，都是多变量控制系统的分析和综合问题，迫切需要加以解决。但经典的控制理论的直接应用遇到了困难。20世纪70年代微处理机的出现对实现各种复杂的控制任务起了重大的推动作用。

现代控制理论的形成和发展：1956年，前苏联数学家庞特里亚金提出极大值原理，同年美国数学家R、贝尔曼创立动态规划。两者为解决最优控制问题提供了理论工具。1960年美国数学家R、卡尔曼提出能控和能观两个概念，揭示了系统的内在属。以上标志着现代控制理论的诞生，并得以迅速发展，形成了多个重要分支：系统辩识、自适应控制和自校正控制器、遥测、遥控和遥感、综合自动化、大系统理论、模式识别和人工智能、智能控制。

三、自动控制与自动化技术的应用范畴

控制与自动化是不断发展的高、新科学技术，对人类生产、生活和科学研究有着非常重要的影响。控制与自动化技术发展至今，可以说是已从“人类手脚的延伸”扩展到“人类大脑的延伸”。控制与自动化技术时时在为人类“谋”福利，可谓无处不在、无处没有。

控制与自动化技术正在迅速地渗入家庭生活中。比如全自动洗衣机，不用人动手就能把衣服洗得干干净净。电脑控制的微波炉，不但能按时自动进行烹调，做出美味可口的饭菜，而且安全节电。电脑控制的电冰箱，不但能自动控温，保持食物鲜美，而且能告诉食物存储的数量和时间，还能为烹饪美味佳肴提供建议。还有空调机能提供温暖如春的环境，清扫机器人能打扫房间等。

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