對(duì)簡(jiǎn)便自動(dòng)化的認(rèn)識(shí)

簡(jiǎn)便自動(dòng)化學(xué)科主要是學(xué)習(xí)和發(fā)揮各種控制方法，策略和理論！自動(dòng)化學(xué)科的發(fā)展可以追溯的上世紀(jì)的四十年代，發(fā)展迅速。自動(dòng)化技術(shù)在我們的生活中各個(gè)方面都有廣泛的應(yīng)用。隨著科技的發(fā)展，簡(jiǎn)便自動(dòng)化學(xué)科正面臨著空前的挑戰(zhàn)和發(fā)展機(jī)遇。  

1、自動(dòng)化學(xué)科定義

自動(dòng)化，顧名思義是指實(shí)現(xiàn)過(guò)程或系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行，但它比用機(jī)械取代人的肢體勞動(dòng)即機(jī)械化有著更深更廣的含義，其核心就是用控制論、系統(tǒng)論和信息論的思想去實(shí)現(xiàn)有目的的行為，這里不僅包含了人類肢體行為的機(jī)械化延伸，而且包含了人類高級(jí)傳感行為和思維行為的信息化延伸。

學(xué)科(Discipline)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的一種分類法，具有明確的定義（含義）。學(xué)科應(yīng)具有兩方面的含義，分別對(duì)應(yīng)著科學(xué)技術(shù)研究（知識(shí)）與科學(xué)工程教育（學(xué)習(xí)與教學(xué)）。綜上所述，自動(dòng)化學(xué)科主要是學(xué)習(xí)和發(fā)揮各種控制方法，策略和理論！

2、自動(dòng)化學(xué)科的特點(diǎn)

自動(dòng)化學(xué)科有著其鮮明的技術(shù)特征。首先，自動(dòng)化是信息科學(xué)與技術(shù)的重要組成部分，它是在信息獲取、傳輸和處理的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)信息的利用，是人類改造自然目標(biāo)的最終落實(shí)；

其次，自動(dòng)化不僅包含利用信息實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的原理和方法，而且包含作為其載體的技術(shù)和裝備，并最終將它們集成在自動(dòng)化系統(tǒng)中，涉及到從理論、方法、技術(shù)到設(shè)備的各個(gè)層面，具有包容數(shù)學(xué)、軟件、電子、電氣及各類專業(yè)技術(shù)人才的特點(diǎn)；

第三，自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)是以控制論、系統(tǒng)論、信息論為基礎(chǔ)的通用科學(xué)與技術(shù)，與各領(lǐng)域具體實(shí)踐相結(jié)合，可形成各門各類的自動(dòng)化，如機(jī)械制造自動(dòng)化、化工自動(dòng)化、核工程自動(dòng)化、農(nóng)業(yè)自動(dòng)化等，因而其理論、方法和技術(shù)對(duì)各行各業(yè)具有普適性；

第四，自動(dòng)化的水平和程度不僅取決于控制的思想和方法，而且與檢測(cè)技術(shù)、執(zhí)行裝置、特別是各類信息技術(shù)密切相關(guān)，因而在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，始終面臨著新的挑戰(zhàn)而充滿發(fā)展生機(jī)。

3、自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷史

自動(dòng)化科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展，大致經(jīng)歷了這樣幾個(gè)階段，20世紀(jì)40年代出現(xiàn)的經(jīng)典控制理論，首次為自動(dòng)化學(xué)科奠定了理論基礎(chǔ)。它以系統(tǒng)的頻率域描述和分析設(shè)計(jì)方法為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)輸入輸出的頻域測(cè)試，建立系統(tǒng)的模型，并通過(guò)設(shè)計(jì)前饋補(bǔ)償和反饋校正，使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，并使輸出達(dá)到期望值。這通常被認(rèn)為是以控制為基礎(chǔ)的自動(dòng)化的第一代理論。

20世紀(jì)60年代，隨著航天航空事業(yè)的發(fā)展，出現(xiàn)了以狀態(tài)空間法為基礎(chǔ)的現(xiàn)代控制理論，這一理論通過(guò)深入到對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)的描述，從信息層面上更深刻地刻劃了系統(tǒng)的特征，在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的狀態(tài)空間設(shè)計(jì)方法不僅可以處理多變量系統(tǒng)的控制問(wèn)題，而且在控制中開始滲入優(yōu)化的概念，為實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的自動(dòng)化提供了有力的手段。在此期間，自動(dòng)控制的理論和應(yīng)用得到了蓬勃發(fā)展，系統(tǒng)辨識(shí)、最優(yōu)控制、自適應(yīng)等新理論和新思想不斷涌現(xiàn)，并在航天航空、工業(yè)、工程領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

20世紀(jì)70年代以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及，人們處理復(fù)雜信息加工的能力得到了顯著加強(qiáng)，從而有力地推動(dòng)了自動(dòng)化技術(shù)的全方位發(fā)展，其最主要的應(yīng)用領(lǐng)域是：以計(jì)算機(jī)控制為代表的工業(yè)過(guò)程控制和工業(yè)機(jī)器人，以計(jì)算機(jī)集成信息處理為代表的制造系統(tǒng)CIMS。在此期間，由于信息處理能力的加強(qiáng)，解決高維大系統(tǒng)控制、優(yōu)化問(wèn)題的大系統(tǒng)理論、解決帶有不確定性控制問(wèn)題的魯棒、自適應(yīng)控制理論、解決難以數(shù)學(xué)建模系統(tǒng)控制問(wèn)題的智能控制理論等都成為自動(dòng)化研究領(lǐng)域中新的熱點(diǎn)，并迅即在各領(lǐng)域中得到了應(yīng)用。

4、自動(dòng)化學(xué)科面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

當(dāng)前，從全球范圍來(lái)看，自動(dòng)化學(xué)科正面臨著空前的挑戰(zhàn)和發(fā)展機(jī)遇。這種挑戰(zhàn)首先來(lái)自社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，隨著經(jīng)濟(jì)全球化及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，自動(dòng)化作為一種高科技，其作用已遠(yuǎn)不止傳統(tǒng)理解上的以自動(dòng)機(jī)器取代人工勞動(dòng)，而成為優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、節(jié)能降耗、快速應(yīng)變、整體優(yōu)化的關(guān)鍵技術(shù)，不僅傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域，而且各種新興工業(yè)領(lǐng)域，乃至諸多社會(huì)工程，如建筑、交通、物流、港口、環(huán)保、通信等，以及農(nóng)業(yè)、經(jīng)濟(jì)、生物等廣泛領(lǐng)域，都對(duì)自動(dòng)化提出了以提高效率、實(shí)現(xiàn)優(yōu)化為目標(biāo)的各種要求。

其次，現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展使人們獲取信息的能力大為提高，但緊接著的問(wèn)題就是：面對(duì)從網(wǎng)絡(luò)獲取的大量信息，有著處理能力不斷提高的新型計(jì)算機(jī)，應(yīng)該如何充分有效地利用這些信息去實(shí)現(xiàn)人們改造自然的最終目標(biāo)，這一任務(wù)又落到了自動(dòng)化的身上?？梢哉f(shuō)，發(fā)展的需求和信息技術(shù)的支撐，從不同角度為自動(dòng)化學(xué)科的發(fā)展注入了新的活力。  

總而言之，自動(dòng)化本來(lái)就是一門寬口徑的學(xué)科，當(dāng)前它的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷擴(kuò)展，它與其它信息技術(shù)的結(jié)合越來(lái)越緊密，這兩方面的推動(dòng)力正在改變著自動(dòng)化學(xué)科的傳統(tǒng)研究?jī)?nèi)容。