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XuetangX

自动化专业概论

North China Electric Power University via XuetangX

Overview

      自动化专业概论是面向具有工程化背景专业的一门专业综合基础性质的必修课程,是本科生进入大学进行工程类专业学习和接触的第一门专业基础课。通过本课程的学习,目的是使学生从自动化、自动化科学与技术、工程实际中的自动化设备及装置等方面了解工程类相关专业尤其是自动化类专业的有关问题,为进一步的专业课程学习开辟出一条直达顶峰的路线,为今后的学习指明方向。树立正确的工程专业思想和学习观,为今后在校学习,激发自己的学习潜力,打下良好的学习方法,使学生了解工程类专业的性质、特点以及自动化技术在工程实际中作用和地位,了解工程化类专业的培养目标和教学内容。

      从工程实用的角度讲述了自动控制理论所需要解决的问题:包括被控系统的数学模型(差分模型、微分方程模型、传递函数模型);作为自动控制理论的数学工具,讲述了简单而实用的控制系统数字仿真方法(数值解)以及最优化技术与方法(穷举法以及智能优化方法);在此基础上讲述了自动控制系统结构设计方法及动态品质指标计算、系统建模理论与方法、PID控制律的作用及其应用方法、并对新型控制策略(自适应控制,预测控制,模糊控制)进行了关键点介绍。

      从自动控制系统工程实施的角度讲述了过程参数检测方法,控制装置与系统发展过程及其应用。

      从自动化学科发展所面临的工程问题角度讲述了物联网与云计算、数字化工厂、新型检测技术与仪器。

自动化专业概论从教育部要求设立开始,已经有了将近10年的发展,针对不同工程类专业背景出版了两部教材,课程的设置按照教材内容并契合自动化专业的发展。

      科学技术的发展源于多学科的融合,自动化学科是多学科交叉的产物,它又服务于其他的工程学科。因此,自动化专业(学科)概论对于从事其他工程学科的学生、教师、工程技术人员也都是有帮助的。

Syllabus

  • 第一章 绪论
    • 第一节 绪论
    • 第二节 火电厂生产过程自动化
    • 习题
  • 第二章 自动控制系统组成原理
    • 第一节 自动控制系统基本结构
    • 第二节 闭环控制系统的稳定性概念
    • 第三节 闭环控制系统的品质指标及自动控制系统设计任务
    • 第四节 控制系统评价指标概述
    • 第五节 自动化专业的一门专业基础课——自动控制理论概述
    • 习题
  • 第三章 自动控制理论基础
    • 第一节 控制系统的数学模型——差分方程模型
    • 第二节 控制系统的数学模型——微分方程模型与传递函数模型
    • 第三节 控制系统的数学模型——方框图模型及状态方程模型
    • 第四节 PID控制策略
    • 第五节 微分方程的数值解
    • 第六节 目标函数设计
    • 第七节 最优化理论及方法
    • 第八节 群体智能优化方法
    • 第九节 开放性课题——建模与数字孪生
    • 习题
  • 第四章 自动控制系统设计
    • 第一节 建立被控对象的数学模型
    • 第二节 自动控制系统结构设计(1)
    • 第三节 自动控制系统结构设计(2)
    • 第四节 自动控制系统结构设计(3)
    • 习题
  • 第五章 先进控制策略
    • 第一节 先进控制策略
    • 第二节 开放性课题——工业数字控制技术
    • 习题
  • 第六章 自动控制设备与装置
    • 第一节 自动化装备的技术支撑
    • 第二节 检测理论及方法——检测仪表
    • 第三节 控制装置与系统——模拟、数字控制仪表及PLC
    • 第四节 控制装置与系统——DCS、FCS
    • 第五节 开放性课题——状态检测与诊断
    • 习题
  • 第七章 自动化技术的新发展
    • 第一节 信息化技术
    • 第二节 虚拟现实技术
    • 第三节 自动化发展新技术
    • 第四节 开放性课题——虚拟现实技术在发电过程中的应用案例分析
    • 习题
  • 期末考试

    Taught by

    ZHANG YUE, zhangyan, Dong Ze, and

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