数控机床技术及应用.doc

目 录 摘 要 I 第一章 引 言 2 1.1电气自动化课程介绍 3 1.2自动化控制的定义 4 1.3自动化的历史以及发展 5 第二章 自动化的研究内容 6 2.1自动化研究内容 8 2.2自动化的分类 9 2.3 当前电气自动化专业市场发展状况 10 2.4 科研创新与电气自动化专业的发展 11 2.5 电气自动化专业将来的就业前景 12 2.6电气自动化专业的业务培养目标及要求： 14 总结 15 引 言 1.1电气自动化课程介绍 电气自动化的主要课程：电路原理、电子技术基础、计算机原理及应用、计算机软件技术基础、过程工程基础、电机与电力拖动基础、电力电子技术、自动控制理论、信号与系统分析、过程检测及仪表、运筹学、计算机仿真、计算机网络、过程控制、运动控制、系统辨识基础、计算机控制系统、系统工程导论、复变函数与积分变换、自动化概论、嵌入式系统原理与设计。 　　主要基础课程：高等数学、线性代数、概率统计、工程数学（复变函数与积分变化）、大学物理、现代工程制图、计算机基础及C程序设计语言实验、计算机基础及C程序设计语言、MATLAB编程与工程应用、电工电子测量技术及实验、电路原理、电子技术基础、、电子系统设计与实践、工程训练、信号与系统 　　主要专业课程：电机及电力拖动基础、电力电子变流技术、微机原理与接口技术、自动控制原理、过程控制及仪表、计算机网络与通信、计算机控制技术、运动控制系统、传感器与检测技术、PLC原理及应用、数字信号处理、单片机原理及应用。 1.2自动化控制的定义 自动化的广义内涵至少包括以下几点：在形式方面，制造自动化有三个方面的含义：代替人的体力劳动，代替或辅助人的脑力劳动，制造系统中人机及整个系统的协调、管理、控制和优化。在功能方面，自动化代替人的体力劳动或脑力劳动仅仅是自动化功能目标体系的一部分。自动化的功能目标是多方面的，已形成一个有机体系。在范围方面，制造自动化不仅涉及到具体生产制造过程，而是涉及产品生命周期所有过程。 自动化的概念是一个动态发展过程。过去，人们对自动化的理解或者说自动化的功能目标是以机械的动作代替人力操作，自动地完成特定的作业。这实质上是自动化代替人的体力劳动的观点。后来随着电子和信息技术的发展，特别是随着计算机的出现和广泛应用，自动化的概念已扩展为用机器(包括计算机)不仅代替人的体力劳动而且还代替或辅助脑力劳动，以自动地完成特定的作业。机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程，其目标是“稳，准，快”。自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。因此，自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志。1.3自动化的历史以及发展 自动化的历史：1946年，美国福特公司的机械工程师D.S.哈德最先提出自动化一词，并用来描述发动机汽缸的自动传送和加工的过程。50年代自动调节器和经典控制理论的发展，使自动化进入以单变量自动调节系统为主的局部自动化阶段。 ?? 自动化60年代，随现代控制理论的出现和电子计算机的推广应用，自动控制与信息处理结合起来，使自动化进入到生产过程的最优控制与管理的综合自动化阶段。 　　70年代，自动化的对象变为大规模、复杂的工程和非工程系统，涉及许多用现代控制理论难以解决的问题。这些问题的研究，促进了自动化的理论、方法和手段的革新，于是出现了大系统的系统控制和复杂系统的智能控制，出现了综合利用计算机、通信技术、系统工程和人工智能等成果的高级自动化系统，如柔性制造系统、办公自动化、智能机器人、专家系统、决策支持系统、计算机集成制造系统等。 　　自动装置的出现和应用是在18世纪以前。古代人类在长期生产和生活中﹐为了减轻自己的劳动﹐逐渐产生利用自然界动力代替人力畜力﹐以及用自动装置代替人的部分繁难的脑力活动的愿望﹐经过经过漫长岁月的探索﹐他们互不相关地造出一些原始的自动装置。古代中国的指南车以及17世纪欧洲出现的钟表和风磨控制装置﹐虽然都是毫无联系的发明﹐但对自动化技术的形成却起到了先导作用。 ?? 自动化技术形成时期是在18世纪末～20世纪30年代。1788年英国机械师J.瓦特发明离心式调速器(又称飞球调速器)﹐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控制系统。瓦特的这项发明开创了近代自动调节装置应用的新纪元﹐对第一次工业革命及后来控制理论的发展有重要影响。人们开始采用自动调节装置﹐来对付工业生产中提出的控制问题。这些调节器都是一些跟踪给定值的装置﹐使一些物理量保持在给定值附近。