自动化导论第一章绪论.ppt

现代自动化工厂生产线（国产）五、智能集成自动化时期

（20世纪90年代至今）1.智能控制：智能控制定义：（1）利用有关知识使被控过程或对象按一定要求达到预定目的。（2）G·N·Saridis的定义：通过驱动自主智能机实现其目标而无须操作人员参与的系统称为智能控制系统。智能机：能够在结构化或非结构化、熟悉或不熟悉的环境中自主地或有人参与执行拟人任务的机器。A人工智能、传统控制理论、运筹学、计算机、信息技术多学科知识交叉和融合。B不依赖精确的数学模型。C模拟、延伸、扩展人的智能特性D适用于难以建模，对象和任务复杂的系统的控制。智能控制的特点五、智能集成自动化时期（续）这个时期随着计算机的发展，智能控制也迅速发展。1992年成立了智能自动化国际联合会（IFIA,InternationalFederationonIntelligentAutomation),标志着智能控制研究已进入了科学前沿。对这门新学科今后的发展方向和道路，已达成以下共识：能自动识别和记忆信号（图像、语言字），会学习，能推理，有自动决策能力的自动控制系统被称之为智能控制系统。01智能控制必须靠多学科联合才能取得新突破。02智能的提高，不能全靠子系统的堆积。03要做到智能自动化，把机器人的智商提高到智人水平，还需数十年，这是科学技术进步不可逾越的过程。042.集成自动化全集成自动化思想就是用一种系统完成原来由多种系统搭配起来才能完成的所有功能。应用这种解决方案，可以大大简化系统的结构，减少了大量接口部件，应用全集成自动化可以克服上位机和工业控制器之间，连续控制和逻辑控制之间，集中与分散之间界限。YesterdayComputerHuman-machineinterfaceCentralizedProcessPLCControllingDistributedManufacturingLogistics昨日的工厂自动化各种独立的，分离的技术DCS今天的解决方案:全集成自动化Todaycompany`sofaautomationenvironmentCompleteIntegrationIntegration不再有系统的接口问题

统一在一个自动化环境中

全集成自动化系统的组成ComponentsComponentsComponentsComponents工业控制器分布式I/O人机界面产品工业PC工业控制网络工业控制软件传动设备及现场仪表全集成自动化—三方位的集成系统集成的核心:SoftwareSoftwareCommunicationConfiguration集成的数据管理集成的通讯集成的配置和编程自动化发展简史的启示蒸汽机调速器1788188019001920麦克斯韦(1868)《论调节器》劳斯判据(1877)注：麦克斯韦推导出蒸汽机调速器的微分方程，并分析稳定性，是对反馈控制稳定性的第一次系统的研究控制系统的发展推动了经典控制理论的发展与形成蒸汽机调速器推动了反馈系统的稳定分析轮船掌舵系统，电话系统和火炮系统推动了经典控制理论的产生与发展轮船自动掌舵系统（1911）电话系统M9火炮指挥控制系统19431910轮船自动掌舵系统（1922）PID方法奈奎斯特稳定性（1932）19351940Zicglcr-Nichols(1942)PID参数整定方法1950伯德图(1945)埃文斯(1948)根轨迹数学工具1、拉普拉斯变换(1805-1827)飞机导航与控制问题在贝尔实验室中解决电话通讯系统的问题采用PID控制并可以自动调节增益来补偿海洋环境带来的干扰对轮船位置控制系统有了一个清晰的分析，并推导出了PID控制律布莱克(1928)负反馈放大器195019601970贝尔曼(1945)动态规划卡尔曼(1960)《控制系统一般理论》状态空间描述、能控、能观3.2实现技术与需求推动了现代控制理论的形成与发展计算机与航天需求推动了现代控制理论的形成电子管计算机（1946